JP6130556B6 - Video decoding method and apparatus - Google Patents

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本発明は、イントラ予測を伴うビデオ符号化及び復号化に関する。   The present invention relates to video encoding and decoding with intra prediction.

高解像度または高画質ビデオコンテンツを再生、保存できるハードウェアの開発及び普及によって、高解像度または高画質ビデオコンテンツを効果的に符号化または復号化するビデオコーデックの必要性が増大しつつある。既存のビデオコーデックによれば、ビデオは、所定サイズのマクロブロックに基づいて制限された符号化方式によって符号化されている。   With the development and popularization of hardware that can play and store high-resolution or high-quality video content, the need for video codecs that effectively encode or decode high-resolution or high-quality video content is increasing. According to the existing video codec, video is encoded by a limited encoding method based on a macroblock of a predetermined size.

周波数変換を用いて、空間領域の映像データは周波数領域の係数に変換される。ビデオコーデックは、周波数変換の速い演算のために映像を所定サイズのブロックに分割し、ブロックごとにDCT変換を行ってブロック単位の周波数係数を符号化する。空間領域の映像データに比べて周波数領域の係数が圧縮しやすい形態を持つ。特に、ビデオコーデックのインター予測またはイントラ予測を通じて空間領域の映像画素値は予測誤差で表現されるので、予測誤差について周波数変換が行われれば、多くのデータが0に変換される。ビデオコーデックは、連続的に繰り返して発生するデータを小さなサイズのデータに置換することで、データ量を低減させている。   Using the frequency transform, the spatial domain video data is transformed into frequency domain coefficients. The video codec divides an image into blocks of a predetermined size for calculation with fast frequency conversion, performs DCT conversion for each block, and encodes a frequency coefficient for each block. Compared to video data in the spatial domain, the frequency domain coefficients are easier to compress. In particular, since the image pixel value in the spatial domain is expressed by a prediction error through inter prediction or intra prediction of the video codec, a large amount of data is converted to 0 if frequency conversion is performed on the prediction error. The video codec reduces the amount of data by replacing data generated repeatedly and continuously with data of a small size.

本発明が解決しようとする課題は、イントラ予測を伴ってイントラ予測モードを予測符号化するビデオ符号化方法及びその装置、ビデオ復号化方法及びその装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a video encoding method and apparatus, and a video decoding method and apparatus for predictively encoding an intra prediction mode with intra prediction.

本発明の一実施形態によるイントラ予測を通じるビデオ復号化方法は、受信したビットストリームから符号化されたビデオのブロックのシンボルをパージングする間に、前記ブロックのMPMフラッグをパージングする段階と、前記MPMフラッグに基づいて前記ブロックのイントラ予測モードを予測するために、所定数の複数の候補イントラ予測モードが用いられるかどうかを定める段階と、前記MPMフラッグに基づいて前記複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められた場合、前記ブロックのシンボルのパージングが完了した後、前記パージングされたシンボルを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを復元する間に、前記ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードに基づいて前記所定数の複数の候補イントラ予測モードを定める段階と、前記定められた複数の候補イントラ予測モードを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを予測する段階と、前記予測されたイントラ予測モードを用いて前記ブロックのためのイントラ予測を行う段階と、を含む。   A method of decoding video through intra prediction according to an embodiment of the present invention includes parsing the MPM flag of the block while parsing the symbol of the block of video encoded from the received bitstream; Determining whether a predetermined number of multiple candidate intra prediction modes are used to predict the intra prediction mode of the block based on the flag; and using the multiple candidate intra prediction modes based on the MPM flag. If the parsing of the symbol of the block is completed and the intra prediction mode of the block is restored using the parsing symbol, the left block and the upper block adjacent to the block are determined. Based on the intra prediction mode of Determining a plurality of candidate intra prediction modes, predicting the intra prediction mode of the block using the determined plurality of candidate intra prediction modes, and using the predicted intra prediction mode, the block Performing intra prediction for.

本発明の一実施形態によるビデオ符号化及び復号化は、候補イントラ予測モードを用いてイントラ予測モードを予測する場合に、常に一定数の候補イントラ予測モードを仮定するため、シンボルパージング過程で候補イントラ予測モードの数が変わる場合を考慮せずともMPMフラッグ及び現在イントラモード情報をパージングできるので、パージング動作の複雑度が低くなる。   In video encoding and decoding according to an embodiment of the present invention, when predicting an intra prediction mode using a candidate intra prediction mode, a predetermined number of candidate intra prediction modes are always assumed. Since the MPM flag and the current intra mode information can be parsed without considering the case where the number of prediction modes changes, the complexity of the parsing operation is reduced.

本発明の一実施形態によるビデオ符号化装置のブロック図である。1 is a block diagram of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるビデオ復号化装置のブロック図である。1 is a block diagram of a video decoding apparatus according to an embodiment of the present invention. 一実施形態によって、イントラ予測モードを予測するために参照される隣接予測単位を示す図面である。6 is a diagram illustrating adjacent prediction units referred to for predicting an intra prediction mode according to an exemplary embodiment. ツリー構造による符号化単位に基づいたビデオコーディングで、イントラ予測モードを予測するために参照される予測単位を例示する図面である。5 is a diagram illustrating a prediction unit referred to in order to predict an intra prediction mode in video coding based on a coding unit having a tree structure. 本発明の一実施形態によるビデオ符号化方法のフローチャートである。3 is a flowchart of a video encoding method according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるビデオ復号化方法のフローチャートである。5 is a flowchart of a video decoding method according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によって、ツリー構造の符号化単位に基づいたビデオ符号化装置のブロック図である。1 is a block diagram of a video encoding apparatus based on a tree-structured encoding unit according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態によって、ツリー構造の符号化単位に基づいたビデオ復号化装置のブロック図である。1 is a block diagram of a video decoding apparatus based on a tree-structured coding unit according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態による符号化単位の概念を示す図面である。1 is a diagram illustrating a concept of a coding unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による符号化単位に基づいた映像符号化部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a video encoding unit based on a coding unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による符号化単位に基づいた映像復号化部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a video decoding unit based on a coding unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による深度別符号化単位及びパーティションを示す図面である。3 is a diagram illustrating a coding unit and a partition according to depth according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による符号化単位及び変換単位の関係を示す図面である。3 is a diagram illustrating a relationship between a coding unit and a conversion unit according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による深度別符号化情報を示す図面である。5 is a diagram illustrating coding information according to depth according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による深度別符号化単位を示す図面である。3 is a diagram illustrating a coding unit according to depth according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による符号化単位の関係を示す図面である。3 is a diagram illustrating a relationship between coding units according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による予測単位の関係を示す図面である。4 is a diagram illustrating a relationship between prediction units according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による変換単位の関係を示す図面である。4 is a diagram illustrating a relationship between conversion units according to an exemplary embodiment of the present invention. 表1の符号化モード情報による符号化単位、予測単位及び変換単位の関係を示す図面である。6 is a diagram illustrating a relationship between a coding unit, a prediction unit, and a conversion unit according to the coding mode information of Table 1.

本発明の一実施形態によるイントラ予測を通じるビデオ復号化方法は、受信したビットストリームから符号化されたビデオのブロックのシンボルをパージングする間に、前記ブロックのMPMフラッグをパージングする段階と、前記MPMフラッグに基づいて前記ブロックのイントラ予測モードを予測するために、所定数の複数の候補イントラ予測モードが用いられるかどうかを定める段階と、前記MPMフラッグに基づいて前記複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められた場合、前記ブロックのシンボルのパージングが完了した後、前記パージングされたシンボルを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを復元する間に、前記ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードに基づいて前記所定数の複数の候補イントラ予測モードを定める段階と、前記定められた複数の候補イントラ予測モードを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを予測する段階と、前記予測されたイントラ予測モードを用いて前記ブロックのためのイントラ予測を行う段階と、を含む。   A method of decoding video through intra prediction according to an embodiment of the present invention includes parsing the MPM flag of the block while parsing the symbol of the block of video encoded from the received bitstream; Determining whether a predetermined number of multiple candidate intra prediction modes are used to predict the intra prediction mode of the block based on the flag; and using the multiple candidate intra prediction modes based on the MPM flag. If the parsing of the symbol of the block is completed and the intra prediction mode of the block is restored using the parsing symbol, the left block and the upper block adjacent to the block are determined. Based on the intra prediction mode of Determining a plurality of candidate intra prediction modes, predicting the intra prediction mode of the block using the determined plurality of candidate intra prediction modes, and using the predicted intra prediction mode, the block Performing intra prediction for.

前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、前記左側ブロックのイントラ予測モードに基づいて、前記複数の候補イントラ予測モードとしてデフォルトイントラ予測モードを定める段階を含む。   The step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes default intra prediction as the plurality of candidate intra prediction modes based on the intra prediction mode of the left block if the left block and the top block have the same intra prediction mode. Including the step of defining a mode.

前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、前記左側ブロックのイントラ予測モードを用いて前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階を含む。   The step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes the step of determining the plurality of candidate intra prediction modes using the intra prediction mode of the left block if the left block and the top block have the same intra prediction mode. .

前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なれば、前記複数の候補イントラ予測モードのうち2つの候補イントラ予測モードを左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと定める段階を含む。   In the step of determining the plurality of candidate intra prediction modes, if the intra prediction modes of the left block and the upper block are different from each other, two candidate intra prediction modes of the plurality of candidate intra prediction modes are changed to the intra of the left block and the upper block. Including a step of defining a prediction mode.

前記パージング段階は、前記MPMフラッグに基づいて前記ブロックのイントラ予測モードを定めるために複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められれば、前記ビットストリームから前記複数の候補イントラ予測モードのうち1つを示すインデックス情報をパージングする段階を含み、前記ブロックのイントラ予測モード予測段階は、前記複数の候補イントラ予測モードのうち、前記インデックス情報に基づいて選択された1つの候補イントラ予測モードを前記ブロックのイントラ予測モードと定める段階を含む。   If the parsing step determines that a plurality of candidate intra prediction modes are used to determine an intra prediction mode of the block based on the MPM flag, one of the plurality of candidate intra prediction modes from the bitstream is determined. The intra prediction mode prediction step of the block includes one candidate intra prediction mode selected based on the index information among the plurality of candidate intra prediction modes. Including a step of defining an intra prediction mode.

前記パージング段階は、前記MPMフラッグに基づいて前記ブロックのイントラ予測モードが前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なると定められた場合、前記ビットストリームから前記ブロックの現在イントラモード情報をパージングする段階を含み、前記ブロックのイントラ予測モード予測段階は、前記パージングされたブロックの現在イントラモード情報から前記ブロックのイントラ予測モードと前記複数の候補イントラ予測モードとの関係を読み取り、前記読み取り結果に基づいて前記ブロックのイントラ予測モードを定める段階を含む。   The parsing step parses the current intra mode information of the block from the bitstream when it is determined that the intra prediction mode of the block is different from the intra prediction mode of the left block and the upper block based on the MPM flag. The intra prediction mode prediction step of the block reads a relationship between the intra prediction mode of the block and the plurality of candidate intra prediction modes from the current intra mode information of the parsed block, and based on the read result And determining an intra prediction mode of the block.

本発明の一実施形態によるイントラ予測を通じるビデオ符号化方法は、ビデオのうち、ブロックのためのイントラ予測を通じて定められた前記ブロックのイントラ予測モードと、前記ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードとを比較する段階と、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがあるかどうかを示すMPMフラッグを符号化する段階と、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じモードがあれば、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なるか、まはた同じであっても所定数の複数の候補イントラ予測モードを定める段階と、前記複数の候補イントラ予測モードに基づいて定められた前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化する段階と、を含む。   According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for encoding video through intra prediction, wherein an intra prediction mode of the block determined through intra prediction for a block of a video, a left block adjacent to the block, and an upper end of the block. Comparing the intra prediction mode of the block, encoding the MPM flag indicating whether there is the same intra prediction mode as the intra prediction mode of the block among the intra prediction modes of the left block and the top block, and If the intra prediction mode of the left block and the upper block is the same as the intra prediction mode of the block, the intra prediction modes of the left block and the upper block may be different or the same. A predetermined number of candidate intra prediction modes Comprising a Mel step, the steps of currently encoded intra mode information of the blocks defined on the basis of the plurality of candidate intra prediction modes, the.

前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、前記左側ブロックのイントラ予測モードに基づいて、前記複数の候補イントラ予測モードとしてデフォルトイントラ予測モードを定める段階を含む。   The step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes default intra prediction as the plurality of candidate intra prediction modes based on the intra prediction mode of the left block if the left block and the top block have the same intra prediction mode. Including the step of defining a mode.

また、前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、前記左側ブロックのイントラ予測モードを用いて前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階を含む。   Further, the step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes the step of determining the plurality of candidate intra prediction modes using the intra prediction mode of the left block if the intra prediction modes of the left block and the top block are the same. including.

また、前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なれば、前記複数の候補イントラ予測モードのうち、2つの候補イントラ予測モードを左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと定める段階を含む。   Further, in the step of determining the plurality of candidate intra prediction modes, if the intra prediction modes of the left block and the upper block are different from each other, two candidate intra prediction modes of the plurality of candidate intra prediction modes are changed to the left block and the upper block. It includes a step of defining an intra prediction mode of the block.

また、前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化する段階は、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがある場合、前記複数の候補イントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと相応する候補イントラ予測モードを示すインデックス情報を符号化する段階を含む。   The encoding of the current intra mode information of the block includes the plurality of candidate intra predictions when there is an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the block among the intra prediction modes of the left block and the upper block. The method includes encoding index information indicating a candidate intra prediction mode corresponding to the intra prediction mode of the block.

また、前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化する段階は、前記ブロックのイントラ予測モードが前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なる場合、前記ブロックのイントラ予測モードと前記候補イントラ予測モードとの関係を示す前記ブロックの現在イントラモード情報を定める段階と、前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化する段階と、を含む。   In addition, the step of encoding the current intra mode information of the block may include the step of intra prediction mode of the block and the candidate intra prediction mode when the intra prediction mode of the block is different from the intra prediction mode of the left block and the upper block. Determining the current intra mode information of the block indicating the relationship, and encoding the current intra mode information of the block.

本発明の一実施形態によるイントラ予測を通じるビデオ復号化装置は、受信したビットストリームから符号化されたビデオのブロックのシンボルをパージングする間に前記ブロックのMPMフラッグをパージングし、前記MPMフラッグに基づいて前記ブロックのイントラ予測モードを定めるために、所定数の複数の候補イントラ予測モードが用いられるかどうかを定めるパージング部と、前記MPMフラッグに基づいて前記複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められた場合、前記ブロックのシンボルのパージングが完了した後、前記パージングされたシンボルを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを復元する間に、前記ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードに基づいて、前記所定数の複数の候補イントラ予測モードを定め、前記定められた複数の候補イントラ予測モードを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを予測し、前記予測されたイントラ予測モードを用いて前記ブロックのためのイントラ予測を行うイントラ予測部と、を備える。   An apparatus for decoding video through intra prediction according to an embodiment of the present invention parses the MPM flag of the block while parsing the symbol of the block of video encoded from the received bitstream, and based on the MPM flag. In order to determine the intra prediction mode of the block, it is determined that a plurality of candidate intra prediction modes are used based on the MPM flag, and a purging unit that determines whether or not a predetermined number of candidate intra prediction modes are used. When the parsing of the symbols of the block is completed, the intra prediction of the left block and the upper block adjacent to the block is performed while the intra prediction mode of the block is restored using the parsed symbols. Based on the mode, the predetermined A plurality of candidate intra prediction modes, predicting the intra prediction mode of the block using the determined plurality of candidate intra prediction modes, and intra prediction for the block using the predicted intra prediction mode An intra-prediction unit.

本発明の一実施形態によるビデオ符号化装置は、ビデオの符号化のためにブロックに対してイントラ予測を行うイントラ予測部と、前記ブロックのイントラ予測を通じて生成されたシンボルを符号化するシンボル符号化部と、を備え、前記シンボル符号化部は、前記ブロックのためのイントラ予測を通じて定められた前記ブロックのイントラ予測モードと、前記ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードとを比較し、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがあるかどうかを示すMPMフラッグを符号化し、前記シンボル符号化部は、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じモードがあれば、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なるか、まはた同じであっても所定数の複数の候補イントラ予測モードを定め、前記複数の候補イントラ予測モードに基づいて定められた前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化する。   A video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention includes an intra prediction unit that performs intra prediction on a block for video encoding, and symbol encoding that encodes a symbol generated through the intra prediction of the block. The symbol encoding unit includes: an intra prediction mode of the block determined through intra prediction for the block; and an intra prediction mode of a left block and an upper block adjacent to the block. The MPM flag indicating whether there is an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the block among the intra prediction modes of the left block and the upper block, and the symbol encoding unit includes the left block and Among the intra prediction modes of the top block, the block If the intra prediction mode is the same as the intra prediction mode, a predetermined number of candidate intra prediction modes are defined even if the intra prediction modes of the left block and the top block are different or the same, and the plurality of candidate intra prediction modes are determined. The current intra mode information of the block determined based on the prediction mode is encoded.

本発明の一実施形態によるビデオ復号化方法を電算的に具現するためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体が開示される。   A computer-readable recording medium on which a program for computer-implementing a video decoding method according to an embodiment of the present invention is recorded is disclosed.

以下、図1ないし図6を参照して、一実施形態によってイントラ予測モードの予測方式に基づいたビデオ符号化技法及びビデオ復号化技法が開示される。また、図7ないし図19を参照して、一実施形態によるツリー構造の符号化単位に基づいたビデオ符号化技法及びビデオ復号化技法で、イントラ予測モードの予測方式が用いられる実施形態が開示される。以下、‘映像’は、ビデオの静止画や動画、すなわち、ビデオそれ自体を示す。   Hereinafter, a video encoding technique and a video decoding technique based on a prediction scheme of an intra prediction mode according to an embodiment will be disclosed with reference to FIGS. 1 to 6. 7 to 19, an embodiment in which a prediction scheme of an intra prediction mode is used in a video coding technique and a video decoding technique based on a tree-structured coding unit according to an embodiment is disclosed. The Hereinafter, 'video' indicates a still image or video of a video, that is, the video itself.

先ず、図1ないし図6を参照して、一実施形態によって、イントラ予測モードの予測方式に基づいたビデオ符号化技法及びビデオ復号化技法が開示される。   First, referring to FIGS. 1 to 6, according to an embodiment, a video encoding technique and a video decoding technique based on an intra prediction mode prediction scheme are disclosed.

図1は、本発明の一実施形態によるビデオ符号化装置10のブロック図である。ビデオ符号化装置10は、空間領域のビデオデータをイントラ予測/インター予測、変換、量子化、シンボル符号化を通じて符号化する。以下、ビデオ符号化装置10がイントラ予測を行った結果で生成されたシンボルの符号化過程で発生する動作を詳述する。   FIG. 1 is a block diagram of a video encoding apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The video encoding device 10 encodes spatial domain video data through intra prediction / inter prediction, transform, quantization, and symbol encoding. Hereinafter, an operation that occurs in the process of encoding a symbol generated as a result of intra prediction performed by the video encoding device 10 will be described in detail.

一実施形態によるビデオ符号化装置10は、イントラ予測部12及びシンボル符号化部14を備える。   The video encoding device 10 according to an embodiment includes an intra prediction unit 12 and a symbol encoding unit 14.

一実施形態によるビデオ符号化装置10は、ビデオの映像データを複数のデータ単位に分割し、データ単位別に符号化する。データ単位の形態は正方形または長方形であり、任意の幾何学的形態であってもよい。一定サイズのデータ単位に制限されるものではない。説明の便宜のために、以下でデータ単位の一種である‘ブロック’についてのビデオ符号化技法を詳述する。しかし、本発明の多様な実施形態によるビデオ符号化技法は、‘ブロック’についてのビデオ符号化技法のみに限定されると解釈されてはならず、多様なデータ単位に適用される。   The video encoding apparatus 10 according to an embodiment divides video image data into a plurality of data units and encodes the data units. The form of the data unit is a square or a rectangle, and may be an arbitrary geometric form. The data unit is not limited to a certain size. For convenience of explanation, a video encoding technique for 'block', which is a kind of data unit, will be described in detail below. However, video encoding techniques according to various embodiments of the present invention should not be construed as limited to video encoding techniques for 'blocks', but apply to various data units.

一実施形態によるイントラ予測部12は、ビデオのブロックについてイントラ予測を行う。イントラ予測部12は、それぞれのブロックについてのイントラ予測のために、隣接情報のうち参照情報が位置する方向を示すイントラ予測モードを定める。イントラ予測部12は、イントラ予測モードの種類によって現在ブロックについてイントラ予測を行う。   The intra prediction unit 12 according to an embodiment performs intra prediction on a video block. The intra prediction unit 12 determines an intra prediction mode indicating a direction in which reference information is located among adjacent information, for intra prediction for each block. The intra prediction unit 12 performs intra prediction on the current block according to the type of intra prediction mode.

一実施形態によるイントラ予測技法によれば、隣接ブロックのイントラ予測モードを参照して現在ブロックのイントラ予測モード(以下、現在イントラ予測モード)を予測する。一実施形態によるシンボル符号化部14は、現在イントラ予測モードの予測情報を符号化する。   According to an intra prediction technique according to an embodiment, an intra prediction mode of a current block (hereinafter, current intra prediction mode) is predicted with reference to an intra prediction mode of an adjacent block. The symbol encoding unit 14 according to an embodiment encodes prediction information of the current intra prediction mode.

現在イントラ予測モードの予測のためにシンボル符号化部12は、現在ブロックのイントラ予測を通じて定められた現在イントラ予測モードと、現在ブロックに隣接している隣接ブロックのうち左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードとを比較する。   For the prediction of the current intra prediction mode, the symbol encoding unit 12 determines the current intra prediction mode determined through the intra prediction of the current block and the intra prediction of the left block and the upper block among the adjacent blocks adjacent to the current block. Compare mode.

例えば、シンボル符号化部14は、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、現在ブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがあるかどうかを示すMPMフラッグ(most probable mode flag)を符号化する。   For example, the symbol encoding unit 14 encodes an MPM flag (most probable mode flag) indicating whether there is an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the current block among the intra prediction modes of the left block and the top block. .

例えば、シンボル符号化部14は、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、現在イントラ予測モードと同じモードがあれば、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なるか、または同じであっても所定数の複数の候補イントラ予測モードを定める。例えば、シンボル符号化部14は、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、現在イントラ予測モードと同じモードがあれば、現在イントラ予測モードのために常に3個の候補イントラ予測モードを仮定し、現在イントラモード情報を符号化する。他の例として、常に2個の候補イントラ予測モードを仮定して現在イントラモード情報が符号化されてもよい。シンボル符号化部14は、複数の候補イントラ予測モードに基づいて現在ブロックの現在イントラモード情報を定め、現在イントラモード情報を符号化する。現在イントラモード情報は、候補イントラ予測モードのうち1つを示すインデックス情報または現在イントラモードを示すインデックス情報である。   For example, if there is the same mode as the current intra prediction mode among the intra prediction modes of the left block and the upper block, the symbol encoding unit 14 may have different or the same intra prediction modes of the left block and the upper block. However, a predetermined number of candidate intra prediction modes are determined. For example, if there is the same mode as the current intra prediction mode among the intra prediction modes of the left block and the upper block, the symbol encoding unit 14 always assumes three candidate intra prediction modes for the current intra prediction mode. The current intra mode information is encoded. As another example, the current intra mode information may be encoded by always assuming two candidate intra prediction modes. The symbol encoding unit 14 determines current intra mode information of the current block based on a plurality of candidate intra prediction modes, and encodes the current intra mode information. The current intra mode information is index information indicating one of the candidate intra prediction modes or index information indicating the current intra mode.

シンボル符号化部14は、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち現在イントラ予測モードと同じモードがある場合、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードとが同じかどうかは全く考慮せずとも、現在イントラ予測モードを予測するために用いられる候補イントラ予測モードを2つ以上定める。例えば、現在イントラ予測モードを定めるために2個、3個、4個など複数の候補イントラ予測モードが用いられる。   When there is the same mode as the current intra prediction mode among the intra prediction modes of the left block and the upper block, the symbol encoding unit 14 does not consider whether the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode are the same. Two or more candidate intra prediction modes used to predict the current intra prediction mode are defined. For example, in order to determine the current intra prediction mode, a plurality of candidate intra prediction modes such as 2, 3, 4 are used.

また、候補イントラ予測モードの数が変わる場合を考慮せずとも、常に所定数の複数の候補イントラ予測モードを仮定したままシンボルが符号化されるため、イントラモードの符号化動作が単純になる。   In addition, even when the number of candidate intra prediction modes changes is not considered, symbols are always encoded assuming a predetermined number of candidate intra prediction modes, so that the intra mode encoding operation is simplified.

一実施形態によるシンボル符号化部14は、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、左側ブロックのイントラ予測モードに基づいて、複数の候補イントラ予測モードとしてデフォルトイントラ予測モードを定める。他の実施形態によるシンボル符号化部14は、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、左側ブロックのイントラ予測モードを変形して複数の候補イントラ予測モードを定めてもよい。   The symbol encoding unit 14 according to an embodiment determines a default intra prediction mode as a plurality of candidate intra prediction modes based on the intra prediction mode of the left block if the intra prediction modes of the left block and the top block are the same. The symbol encoding unit 14 according to another embodiment may determine a plurality of candidate intra prediction modes by modifying the intra prediction mode of the left block if the intra prediction modes of the left block and the top block are the same.

一実施形態によるシンボル符号化部14は、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なれば、複数の候補イントラ予測モードのうち2つの候補イントラ予測モードを、それぞれ左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと定める。   The symbol encoding unit 14 according to an embodiment may perform two candidate intra prediction modes among a plurality of candidate intra prediction modes and intra prediction of the left block and the upper block, respectively, if the intra prediction modes of the left block and the upper block are different from each other. Determined as a mode.

一実施形態によるシンボル符号化部14は、複数の候補イントラ予測モードに基づいて、現在イントラ予測モードに相応する候補イントラ予測モードを示す情報を符号化する。   The symbol encoding unit 14 according to an embodiment encodes information indicating a candidate intra prediction mode corresponding to the current intra prediction mode based on a plurality of candidate intra prediction modes.

一実施形態によるシンボル符号化部14は、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうちブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがある場合、複数の候補イントラ予測モードのうち現在イントラ予測モードと相応する候補イントラ予測モードを示すインデックス情報を符号化する。   When there is an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the block among the intra prediction modes of the left block and the upper block, the symbol encoding unit 14 according to the embodiment corresponds to the current intra prediction mode among the plurality of candidate intra prediction modes. Index information indicating the candidate intra prediction mode to be encoded is encoded.

一実施形態によるシンボル符号化部14は、現在ブロックのイントラ予測モードが左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なる場合、現在ブロックのイントラ予測モードを示す現在イントラ予測モード情報を符号化する。   If the intra prediction mode of the current block is different from the intra prediction mode of the left block and the upper block, the symbol encoding unit 14 according to an embodiment encodes current intra prediction mode information indicating the intra prediction mode of the current block.

他の実施形態によるシンボル符号化部14は、現在ブロックのイントラ予測モードが左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なる場合にも、複数の候補イントラ予測モードから現在イントラ予測モードを類推できるように、候補イントラ予測モードと現在イントラ予測モードとの関係を示す現在イントラモード情報を符号化してもよい。この場合には、現在ブロックのイントラ予測モードが左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なる場合であっても、シンボル符号化部14は、複数の候補イントラ予測モードを定め、複数の候補イントラ予測モードに基づいて現在イントラモード情報を符号化する。   The symbol encoding unit 14 according to another embodiment can analogize the current intra prediction mode from a plurality of candidate intra prediction modes even when the intra prediction mode of the current block is different from the intra prediction modes of the left block and the upper block. The current intra mode information indicating the relationship between the candidate intra prediction mode and the current intra prediction mode may be encoded. In this case, even if the intra prediction mode of the current block is different from the intra prediction modes of the left block and the top block, the symbol encoding unit 14 determines a plurality of candidate intra prediction modes, and a plurality of candidate intra predictions. The current intra mode information is encoded based on the mode.

したがって、シンボル符号化部14は、現在ブロックのために符号化されたMPMフラッグに続いて現在イントラモード情報を出力する。   Therefore, the symbol encoding unit 14 outputs the current intra mode information following the MPM flag encoded for the current block.

また、シンボル符号化部14は、複数の候補イントラ予測モードの数を示す情報を符号化することもできる。   The symbol encoding unit 14 can also encode information indicating the number of candidate intra prediction modes.

一実施形態によるシンボル符号化部14は、現在ブロックのイントラ予測結果で生成された残差データの量子化された変換係数を符号化することもできる。   The symbol encoding unit 14 according to an embodiment may encode the quantized transform coefficient of the residual data generated from the intra prediction result of the current block.

したがって、一実施によるビデオ符号化装置10は、ビデオのブロックについてのイントラ予測結果で生成されたシンボルを符号化して出力する。   Therefore, the video encoding apparatus 10 according to one implementation encodes and outputs a symbol generated as a result of the intra prediction on a video block.

一実施形態によるビデオ符号化装置10は、イントラ予測部12及びシンボル符号化部14を総括的に制御する中央プロセッサ(図示せず)を備える。または、イントラ予測部12及びシンボル符号化部14がそれぞれの自体プロセッサ(図示せず)によって作動し、プロセッサ(図示せず)が互いに有機的に作動することでビデオ符号化装置10が全体的に作動することもできる。または、一実施形態によるビデオ符号化装置10の外部プロセッサ(図示せず)の制御によって、イントラ予測部12及びシンボル符号化部14が制御されることもある。   The video encoding apparatus 10 according to an embodiment includes a central processor (not shown) that collectively controls the intra prediction unit 12 and the symbol encoding unit 14. Alternatively, the intra prediction unit 12 and the symbol encoding unit 14 are operated by their own processors (not shown), and the processors (not shown) operate organically with each other, so that the video encoding apparatus 10 is entirely operated. It can also be activated. Alternatively, the intra prediction unit 12 and the symbol encoding unit 14 may be controlled by control of an external processor (not shown) of the video encoding device 10 according to an embodiment.

一実施形態によるビデオ符号化装置10は、イントラ予測部12及びシンボル符号化部14の入出力データが保存される1つ以上のデータ保存部(図示せず)を備える。ビデオ符号化装置10は、データ保存部(図示せず)のデータ入出力を担当するメモリ制御部(図示せず)を備えてもよい。   The video encoding device 10 according to an embodiment includes one or more data storage units (not shown) in which input / output data of the intra prediction unit 12 and the symbol encoding unit 14 are stored. The video encoding device 10 may include a memory control unit (not shown) in charge of data input / output of a data storage unit (not shown).

一実施形態によるビデオ符号化装置10は、ビデオ符号化結果を出力するために、内部に搭載されたビデオエンコーディングプロセッサまたは外部ビデオエンコーディングプロセッサと連携して作動することで、変換を含むビデオ符号化動作を行う。一実施形態によるビデオ符号化装置10の内部ビデオエンコーディングプロセッサは、別途のプロセッサだけではなく、ビデオ符号化装置10または中央演算装置、グラフィック演算装置がビデオエンコードプロセッシングモジュールを備えることで基本的なビデオ符号化動作を具現する場合も含む。   The video encoding apparatus 10 according to an embodiment operates in cooperation with an internal video encoding processor or an external video encoding processor to output a video encoding result, thereby including a video encoding operation including conversion. I do. The internal video encoding processor of the video encoding device 10 according to the embodiment is not limited to a separate processor, but the video encoding device 10, the central processing unit, or the graphic processing unit includes a video encoding processing module so that a basic video encoding is possible. This also includes the case of realizing the merging operation.

図2は、本発明の一実施形態によるビデオ復号化装置20のブロック図である。ビデオ復号化装置20は、ビデオ符号化装置10によって符号化されたビデオデータを、パージング、シンボル復号化、逆量子化、逆変換、イントラ予測/動き補償などを通じて復号化し、空間領域の原本ビデオデータに近いビデオデータを復元する。以下、ビデオ符号化装置20が、ビットストリームからイントラ予測のためのシンボルをパージングし、パージングされたシンボルからイントラ予測モードを復元する過程を詳述する。   FIG. 2 is a block diagram of a video decoding apparatus 20 according to an embodiment of the present invention. The video decoding device 20 decodes the video data encoded by the video encoding device 10 through parsing, symbol decoding, inverse quantization, inverse transformation, intra prediction / motion compensation, and the like, and the original video data in the spatial domain Restore video data close to. Hereinafter, a process in which the video encoding device 20 parses a symbol for intra prediction from a bitstream and restores the intra prediction mode from the parsed symbol will be described in detail.

一実施形態によるビデオ復号化装置20は、パージング部22及びイントラ予測部24を備える。   The video decoding device 20 according to an embodiment includes a parsing unit 22 and an intra prediction unit 24.

ビデオ復号化装置20は、ビデオの符号化されたデータが収録されたビットストリームを受信する。パージング部22は、ビットストリームからシンボルをパージングする。   The video decoding device 20 receives a bit stream in which video encoded data is recorded. The parsing unit 22 parses symbols from the bit stream.

一実施形態によるパージング部20は、ビットストリームから、ビデオのブロックについてのイントラ予測結果で生成されたシンボルをパージングする。   The parsing unit 20 according to an embodiment parses a symbol generated from an intra prediction result for a block of video from a bitstream.

パージング部22は、受信したビットストリームからビデオのブロックのシンボルをパージングする間に、ブロックのMPMフラッグをパージングする。   The parsing unit 22 parses the MPM flag of the block while parsing the symbol of the video block from the received bit stream.

一実施形態によるパージング部22は、パージングされた現在ブロックのMPMフラッグに基づいて現在ブロックのイントラ予測モードを予測するために、所定数の複数の候補イントラ予測モードが用いられるかどうかを定める。   The purging unit 22 according to an exemplary embodiment determines whether a predetermined number of a plurality of candidate intra prediction modes are used to predict the intra prediction mode of the current block based on the MPM flag of the current block that has been parsed.

候補イントラ予測モードが用いられる場合、常に一定数の候補イントラ予測モードが仮定されるため、パージング部22は、MPMフラッグをパージングした後で候補イントラ予測モードの数が変わる場合を考慮せずとも現在イントラモード情報をパージングする。   When the candidate intra prediction mode is used, since a certain number of candidate intra prediction modes are always assumed, the purging unit 22 does not consider the case where the number of candidate intra prediction modes changes after parsing the MPM flag. Parse intra mode information.

パージング部22が現在ブロックのイントラ予測に係るシンボルをいずれもパージングした後、イントラ予測部24は、パージングされたシンボルを用いて現在ブロックのイントラ予測モードなど、イントラ予測のためのデータを復元する。パージング部22によってパージングされたデータから、現在ブロックのイントラ予測結果で生成された残差データの量子化された変換係数が復元されることもできる。   After the parsing unit 22 parses all symbols related to intra prediction of the current block, the intra prediction unit 24 restores data for intra prediction such as the intra prediction mode of the current block using the parsed symbols. The quantized transform coefficient of the residual data generated by the intra prediction result of the current block can also be restored from the data parsed by the parsing unit 22.

前記でMPMフラッグに基づいて複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められた場合、一実施形態によるイントラ予測部24は、ブロックのシンボルをパージング完了した後でシンボルを用いて現在ブロックの現在イントラ予測モードを復元しつつ、現在ブロックのイントラ予測モードを予測するための所定数の複数の候補イントラ予測モードを定める。一例として、イントラ予測部24は、常に3個の候補イントラ予測モードを用いて現在イントラ予測モードを予測する。他の例として、イントラ予測部24は、常に2個の候補イントラ予測モードが用いられると仮定してもよい。   When it is determined in the above that a plurality of candidate intra prediction modes are used based on the MPM flag, the intra prediction unit 24 according to an embodiment uses the symbols after completing parsing of the block symbols, and then uses the symbols for the current intra current block. A predetermined number of candidate intra prediction modes for predicting the intra prediction mode of the current block are determined while restoring the prediction mode. As an example, the intra prediction unit 24 always predicts the current intra prediction mode using three candidate intra prediction modes. As another example, the intra prediction unit 24 may assume that two candidate intra prediction modes are always used.

一実施形態によるイントラ予測部24は、現在ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードに基づいて、複数の候補イントラ予測モードを定める。   The intra prediction unit 24 according to an embodiment determines a plurality of candidate intra prediction modes based on the intra prediction modes of the left block and the top block adjacent to the current block.

一実施形態によるイントラ予測部24は、パージングされた現在ブロックのシンボルからイントラ予測モードを復元して読み取る。イントラ予測部24は、イントラ予測モードを用いて現在ブロックのためのイントラ予測を行う。   The intra prediction unit 24 according to the embodiment restores and reads the intra prediction mode from the parsed symbol of the current block. The intra prediction unit 24 performs intra prediction for the current block using the intra prediction mode.

ビデオ復号化装置20は、ビットストリームから現在ブロックの残差データの量子化された変換係数がパージングされた場合、逆量子化及び逆変換過程を通じて、残差データの量子化された変換係数から空間領域の残差データを復元する。イントラ予測部24は、イントラ予測モードを用いて現在ブロックの空間領域の残差データについてイントラ予測を行う。   When the quantized transform coefficient of the residual data of the current block is parsed from the bitstream, the video decoding apparatus 20 performs spatial processing from the quantized transform coefficient of the residual data through the inverse quantization and inverse transform processes. Restore the residual data for the region. The intra prediction unit 24 performs intra prediction on the residual data in the spatial region of the current block using the intra prediction mode.

一実施形態によるイントラ予測部24は、現在ブロックの左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なるか、または同じであっても、現在イントラ予測モードを予測するために複数の候補イントラ予測モードを定める。よって、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じかどうかを全く考慮せずとも、一実施形態によるイントラ予測部24は複数の候補イントラ予測モードを定める。   The intra prediction unit 24 according to an embodiment may select a plurality of candidate intra prediction modes to predict the current intra prediction mode even if the left and right blocks of the current block have different or the same intra prediction modes. Determine. Therefore, the intra prediction unit 24 according to an embodiment determines a plurality of candidate intra prediction modes without considering whether the intra prediction modes of the left block and the top block are the same.

左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、一実施形態によるイントラ予測部24は、左側ブロックのイントラ予測モードに基づいて、複数の候補イントラ予測モードとしてデフォルトイントラ予測モードを定める。例えば、左側ブロックのイントラ予測モードが所定イントラ予測モードである場合、複数の後輩イントラ予測モードは、複数のデフォルトイントラ予測モードを含むように定められる。   If the intra prediction modes of the left block and the upper block are the same, the intra prediction unit 24 according to an embodiment determines a default intra prediction mode as a plurality of candidate intra prediction modes based on the intra prediction mode of the left block. For example, when the intra prediction mode of the left block is the predetermined intra prediction mode, the plurality of junior intra prediction modes are determined to include a plurality of default intra prediction modes.

さらに他の例として、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、イントラ予測部24は、左側ブロックのイントラ予測モードを用いて複数の候補イントラ予測モードを定める。例えば、左側ブロックのイントラ予測モードが所定イントラ予測モードである場合、複数の候補イントラ予測モードは、左側ブロックのイントラ予測モードを借用するか、または変形した値を含むように定められる。   As yet another example, if the intra prediction modes of the left block and the top block are the same, the intra prediction unit 24 determines a plurality of candidate intra prediction modes using the intra prediction mode of the left block. For example, when the intra prediction mode of the left block is the predetermined intra prediction mode, the plurality of candidate intra prediction modes are determined to borrow the intra prediction mode of the left block or include a modified value.

左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なれば、一実施形態によるイントラ予測部24は、複数の候補イントラ予測モードのうち2つの候補イントラ予測モードとして、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードを採択する。   If the intra prediction modes of the left block and the upper block are different from each other, the intra prediction unit 24 according to the embodiment may use the intra prediction modes of the left block and the upper block as two candidate intra prediction modes among the plurality of candidate intra prediction modes. Adopt.

一実施形態によるパージング部22は、ビットストリームから現在ブロックのシンボルをパージングする時、MPMフラッグに続いて現在イントラモード情報をパージングする。   The parsing unit 22 parses the current intra mode information following the MPM flag when parsing the symbol of the current block from the bitstream.

一実施形態によるパージング部22は、パージングされたMPMフラッグに基づいて現在イントラ予測モードを定めるために、複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められれば、現在イントラモード情報として、複数の候補イントラ予測モードのうち1つの候補イントラ予測モードを示すインデックス情報をパージングする。イントラ予測部24は、複数の候補イントラ予測モードのうちインデックス情報に基づいて選択された1つの候補イントラ予測モードを、現在イントラ予測モードと定める。   If it is determined that a plurality of candidate intra prediction modes are used to determine the current intra prediction mode based on the parsed MPM flag, the purging unit 22 according to an embodiment may use a plurality of candidate intra as current intra mode information. The index information indicating one candidate intra prediction mode among the prediction modes is parsed. The intra prediction unit 24 determines one candidate intra prediction mode selected based on the index information among the plurality of candidate intra prediction modes as the current intra prediction mode.

一実施形態によるパージング部22で、MPMフラッグに基づいて、現在ブロックのイントラ予測モードが左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なると定められた場合、現在イントラモード情報として、現在ブロックのイントラ予測方向を正確に称するイントラ予測モードのインデックスをパージングすることもできる。したがって、イントラ予測部24は、現在イントラモード情報から直接現在ブロックのイントラモードを定める。   If the parsing unit 22 determines that the intra prediction mode of the current block is different from the intra prediction mode of the left block and the upper block based on the MPM flag, the intra prediction of the current block is used as the current intra mode information. It is also possible to parse an intra prediction mode index that accurately refers to the direction. Therefore, the intra prediction unit 24 determines the intra mode of the current block directly from the current intra mode information.

他の例として、イントラ予測部24は、現在ブロックの現在イントラモード情報及び複数の候補イントラ予測モードに基づいてブロックのイントラ予測モードを定めることもできる。例えば、現在イントラモード情報から、候補イントラ予測モードと現在イントラ予測モードとの関係が読み取られる。この場合、イントラ予測部24は、現在イントラ予測モードが左側ブロック及び右側ブロックのイントラ予測モードと異なっても複数の候補イントラ予測モードを定め、現在イントラモード情報を用いて候補イントラ予測モードから現在イントラ予測モードを類推して定める。   As another example, the intra prediction unit 24 may determine the intra prediction mode of the block based on the current intra mode information of the current block and a plurality of candidate intra prediction modes. For example, the relationship between the candidate intra prediction mode and the current intra prediction mode is read from the current intra mode information. In this case, the intra prediction unit 24 determines a plurality of candidate intra prediction modes even if the current intra prediction mode is different from the intra prediction modes of the left block and the right block, and uses the current intra mode information to determine the current intra prediction mode from the current intra prediction mode. Estimate the prediction mode by analogy.

一実施形態によるビデオ復号化装置20は、パージング部22及びイントラ予測部24を総括的に制御する中央プロセッサ(図示せず)を備える。または、パージング部22及びイントラ予測部24がそれぞれの自体プロセッサ(図示せず)によって作動し、プロセッサ(図示せず)が互いに有機的に作動することでビデオ復号化装置20が全体的に作動することもある。または、一実施形態によるビデオ復号化装置20の外部プロセッサ(図示せず)の制御によって、パージング部22及びイントラ予測部24が制御されることもある。   The video decoding device 20 according to an embodiment includes a central processor (not shown) that collectively controls the purging unit 22 and the intra prediction unit 24. Alternatively, the purging unit 22 and the intra prediction unit 24 are operated by their own processors (not shown), and the processors (not shown) operate organically with each other, so that the video decoding apparatus 20 operates as a whole. Sometimes. Alternatively, the purging unit 22 and the intra prediction unit 24 may be controlled by control of an external processor (not shown) of the video decoding device 20 according to an embodiment.

一実施形態によるビデオ復号化装置20は、パージング部22及びイントラ予測部24の入出力データが保存される1つ以上のデータ保存部(図示せず)を備える。ビデオ復号化装置20は、データ保存部(図示せず)のデータ入出力を担当するメモリ制御部(図示せず)を備えてもよい。   The video decoding device 20 according to an embodiment includes one or more data storage units (not shown) in which input / output data of the parsing unit 22 and the intra prediction unit 24 are stored. The video decoding device 20 may include a memory control unit (not shown) in charge of data input / output of a data storage unit (not shown).

一実施形態によるビデオ復号化装置20は、ビデオ復号化を通じてビデオを復元するために、内部に搭載されたビデオデコーディングプロセッサまたは外部ビデオデコーディングプロセッサと連携して作動することで、逆変換を含むビデオ復号化動作を行う。一実施形態によるビデオ復号化装置20の内部ビデオデコーディングプロセッサは、別途のプロセッサだけではなく、ビデオ復号化装置20または中央演算装置、グラフィック演算装置がビデオデコーディングプロセッシングモジュールを備えることで、基本的なビデオ復号化動作を具現する場合も含む。   The video decoding device 20 according to an embodiment includes an inverse transform by operating in conjunction with an internally mounted video decoding processor or an external video decoding processor to recover video through video decoding. Perform video decoding operation. The internal video decoding processor of the video decoding device 20 according to the embodiment is not limited to a separate processor, but the video decoding device 20 or the central processing unit or the graphic processing unit basically includes a video decoding processing module. Including a case of implementing a simple video decoding operation.

図1及び図2を参照して前述されたビデオ符号化装置10及びビデオ復号化装置20によれば、ビットストリームからブロックのシンボルをパージングしてイントラ予測モードが復元される過程で、MPMフラッグ及び現在イントラモード情報を含んでブロックのシンボルをパージング完了した後、パージングされたシンボルのうち現在ブロックのMPMフラッグ及び現在イントラモード情報に基づいて現在イントラ予測モードが復元される。よって、ビットストリームからブロックのシンボルをパージングする過程と、パージングされたシンボルからイントラ予測モードを復元する過程とが分離される。シンボルのパージング及び復元過程が分離されなければ、シンボルをパージングする途中でシンボルを復元し、再びシンボルをパージングしてブロックシンボルのパージング動作及び復元動作が繰り返されるため、デコーディングプロセスの効率性が低下する。したがって、一実施形態によるビデオ符号化装置10及びビデオ復号化装置20は、シンボルのパージング過程中にイントラ予測モードのパージング過程と復元過程とを分離することでデコーディングプロセスの効率性を向上させる。   According to the video encoding device 10 and the video decoding device 20 described above with reference to FIGS. 1 and 2, the MPM flag and the video decoding device 20 in the process of parsing the block symbols from the bitstream to restore the intra prediction mode. After parsing the symbols of the block including the current intra mode information, the current intra prediction mode is restored based on the MPM flag of the current block and the current intra mode information among the parsed symbols. Therefore, the process of parsing the block symbol from the bit stream is separated from the process of restoring the intra prediction mode from the parsed symbol. If the symbol parsing and restoration process is not separated, the symbol is restored in the middle of parsing the symbol, and the symbol is again parsed to repeat the block symbol parsing and restoration operations, thereby reducing the efficiency of the decoding process. To do. Accordingly, the video encoding apparatus 10 and the video decoding apparatus 20 according to an embodiment improve the efficiency of the decoding process by separating the intra prediction mode parsing process and the restoration process during the symbol parsing process.

もし候補イントラ予測モードが複数であっても、場合によって数が異なれば、イントラ関連情報をパージングする時に候補イントラ予測モードの数による変数を考慮せねばならないため、パージング過程が複雑になる。しかし、一実施形態によるビデオ復号化装置20は、候補イントラ予測モードを用いてイントラ予測モードを予測する場合に、常に一定数の候補イントラ予測モードを仮定するため、シンボルパージング過程で候補イントラ予測モードの数が変わる場合を考慮せずともMPMフラッグ及び現在イントラモード情報をパージングできるので、パージング動作の複雑度が低くなる。   Even if there are a plurality of candidate intra prediction modes, if the number is different depending on the case, a variable depending on the number of candidate intra prediction modes must be taken into account when parsing intra-related information, which complicates the parsing process. However, since the video decoding apparatus 20 according to the embodiment always assumes a certain number of candidate intra prediction modes when predicting the intra prediction mode using the candidate intra prediction mode, the candidate intra prediction mode is used in the symbol parsing process. Since the MPM flag and the current intra mode information can be parsed without considering the case where the number of parsed changes, the complexity of the parsing operation is reduced.

以下、一実施形態によるビデオ符号化装置10及びビデオ復号化装置20で具現可能なイントラ予測モードの予測のための多様な実施形態を詳述する。   Hereinafter, various embodiments for prediction of an intra prediction mode that can be implemented by the video encoding device 10 and the video decoding device 20 according to an embodiment will be described in detail.

図3は、一実施形態によってイントラ予測モードを予測するために参照されるブロックを示す。   FIG. 3 illustrates blocks referenced to predict an intra prediction mode according to one embodiment.

ブロックとして、予測単位(PU;Prediction Unit)が例示される。予測単位は、ツリー構造による符号化単位に基づいたビデオ符号化方式で、各符号化単位の予測を行うためのデータ単位である。一実施形態によるビデオ符号化装置10及びビデオ復号化装置20は、固定サイズの予測単位に限定されず、多様なサイズの予測単位について予測を行う。ツリー構造による符号化単位に基づいたビデオ符号化方式及び予測単位については、図7ないし19を参照して後述する。以下、予測単位のイントラ予測モードを予測するための多様な実施形態が説明されても、多様な種類のブロックについても前記実施形態が類似して適用される。   An example of the block is a prediction unit (PU). The prediction unit is a data unit for performing prediction of each coding unit in a video coding scheme based on a coding unit having a tree structure. The video encoding device 10 and the video decoding device 20 according to an embodiment perform prediction on prediction units of various sizes without being limited to the fixed size prediction units. A video coding method and a prediction unit based on a coding unit having a tree structure will be described later with reference to FIGS. Hereinafter, although various embodiments for predicting an intra prediction mode of a prediction unit will be described, the embodiments are similarly applied to various types of blocks.

一実施形態によるビデオ符号化装置10は、一実施形態によって現在予測単位30のイントラ予測モードを予測するために、左側予測単位32及び上端予測単位33のイントラ予測モードのうち、現在予測単位30の現在イントラ予測モードと同じモードがあるかどうかを判断する。判断結果によってMPMフラッグが符号化される。   In order to predict the intra prediction mode of the current prediction unit 30 according to an embodiment, the video encoding apparatus 10 according to the embodiment includes the current prediction unit 30 among the intra prediction modes of the left prediction unit 32 and the upper prediction unit 33. It is determined whether or not there is the same mode as the current intra prediction mode. The MPM flag is encoded according to the determination result.

例えば、左側予測単位32及び上端予測単位33のイントラ予測モードが現在イントラ予測モードと異なれば、MPMフラッグが‘0’に符号化され、左側予測単位32及び上端予測単位33のイントラ予測モードのうち少なくともいずれか1つが現在イントラ予測モードと同じならば、MPMフラッグは‘1’に符号化される。   For example, if the intra prediction mode of the left prediction unit 32 and the upper prediction unit 33 is different from the current intra prediction mode, the MPM flag is encoded as “0”, and the intra prediction modes of the left prediction unit 32 and the upper prediction unit 33 are If at least one of them is the same as the current intra prediction mode, the MPM flag is encoded as '1'.

以下、説明の便宜のために、左側(上端)予測単位32、33のイントラ予測モードを、左側(上端)イントラ予測モードと称する。   Hereinafter, for convenience of explanation, the intra prediction mode of the left (upper end) prediction units 32 and 33 is referred to as a left (upper end) intra prediction mode.

左側/上端イントラ予測モードと現在イントラ予測モードとが互いに異なる場合には、現在イントラ予測モードを示す現在イントラモード情報が符号化される。   When the left / upper intra prediction mode and the current intra prediction mode are different from each other, current intra mode information indicating the current intra prediction mode is encoded.

左側/上端イントラ予測モードのうち現在イントラ予測モードと同じモードがある場合、現在イントラ予測モードを予測するための2つ以上の互いに異なる候補イントラ予測モードが定められる。候補イントラ予測モードは、現在イントラ予測モードと予測される確率の高いモードが選定される。   If there is the same mode as the current intra prediction mode among the left / upper intra prediction modes, two or more different candidate intra prediction modes for predicting the current intra prediction mode are determined. As the candidate intra prediction mode, a mode having a high probability of being predicted as the current intra prediction mode is selected.

一応、2つの候補イントラ予測モードは、左側イントラ予測モード及び上端イントラ予測モードと採択される。
<MPM決定式1>
MPM0=min(leftIntraMode,aboveInftraMode);
MPM1=max(leftIntraMode,aboveInftraMode);
MPM決定式1で、MPM0及びMPM1は、それぞれ第1順位、第2順位候補イントラ予測モードを示す。min(A,B)は、AとBのうち小さな値を出力し、max(A,B)は、残りの大きい値を出力する関数である。
For the time being, the two candidate intra prediction modes are adopted as the left intra prediction mode and the top intra prediction mode.
<MPM determination formula 1>
MPM0 = min (leftIntraMode, aboveInftraMode);
MPM1 = max (leftIntraMode, aboveInftraMode);
In the MPM determination formula 1, MPM0 and MPM1 indicate the first rank and second rank candidate intra prediction modes, respectively. min (A, B) is a function that outputs a small value of A and B, and max (A, B) is a function that outputs the remaining large value.

MPM決定式1で、leftIntraMode及びaboveInftraModeは、それぞれ左側イントラ予測モードのインデックス及び上端イントラ予測モードのインデックスを示す。発生確率が高いか、または優先的に採択されねばならないイントラ予測モードに小さなインデックスが割り当てられる。   In MPM determination formula 1, leftIntraMode and aboveInftraMode indicate an index of the left intra prediction mode and an index of the upper intra prediction mode, respectively. A small index is assigned to an intra prediction mode that has a high probability of occurrence or must be preferentially adopted.

すなわち、MPM決定式1によれば、左側イントラ予測モードのインデックス及び上端イントラ予測モードのインデックスのうちインデックスの小さな順に第1順位、第2順位候補イントラ予測モードにマッピングされるので、左側イントラ予測モードのインデックス及び上端イントラ予測モードのうち相対的に発生確率が高いか、または優先的に採択されねばならない順に候補イントラ予測モードとして採択される。   That is, according to the MPM determination formula 1, the left intra prediction mode and the top intra prediction mode are mapped to the first rank and the second rank candidate intra prediction modes in the ascending order of the index of the left intra prediction mode and the left intra prediction mode. The index is selected as a candidate intra prediction mode in the order in which the occurrence probability is relatively high among the indexes and the upper-end intra prediction modes, or they must be preferentially selected.

ビデオ復号化装置20の場合も類似している。ビットストリームからMPMフラッグをパージングして、左側/上端イントラ予測モードと現在イントラ予測モードとが互いに異なる場合には、ビットストリームから現在イントラ予測モードを示す現在イントラモード情報をパージングし、左側/上端イントラ予測モードのうち現在イントラ予測モードと同じモードがある場合には、現在イントラ予測モードを予測するための2つ以上の互いに異なる候補イントラ予測モードを定める。   The case of the video decoding device 20 is similar. When the left / top intra prediction mode and the current intra prediction mode are different from each other when the MPM flag is parsed from the bit stream, the current intra mode information indicating the current intra prediction mode is parsed from the bit stream, and the left / top intra When there is the same mode as the current intra prediction mode among the prediction modes, two or more different candidate intra prediction modes for predicting the current intra prediction mode are determined.

しかし、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードとが互いに同じ場合には、左側イントラ予測モード及び上端イントラ予測モードが候補イントラ予測モードと採択されても、まだ複数の互いに異なる候補イントラ予測モードが定められていない。   However, when the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode are the same, even if the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode are adopted as the candidate intra prediction modes, a plurality of different candidate intra prediction modes are still determined. It is not done.

以下、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードのうち現在イントラ予測モードと同じモードがあり、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードとが互いに同じ場合に、複数の互いに異なる候補イントラ予測モードを定めるための多様な実施形態が詳述される。   Hereinafter, when there is the same mode as the current intra prediction mode among the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode, and the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode are the same, a plurality of different candidate intra prediction modes are determined. Various embodiments are described in detail.

1.複数の候補イントラ予測モードは、互いに異なるデフォルトイントラ予測モードを含む。一実施形態によるデフォルトイントラ予測モードとして、確率的に発生可能性の高いイントラ予測モード、予測性能に優れたイントラ予測モード、左側イントラ予測モードに近似しているモードなどが採択される。発生可能性が高いか、または予測性能に優れた予測モードは、DC予測モード、プラナーモード(Planar mode)、垂直方向予測モード(Verticalmode)などを含む。   1. The plurality of candidate intra prediction modes include different default intra prediction modes. As the default intra prediction mode according to an embodiment, an intra prediction mode that is highly probable to occur, an intra prediction mode that is excellent in prediction performance, a mode that approximates the left intra prediction mode, and the like are adopted. Prediction modes that are likely to occur or have excellent prediction performance include a DC prediction mode, a planar mode, a vertical prediction mode, and the like.

イントラ予測モードのうちプラナーモードによってイントラ予測が行われる場合、予測単位内のピクセルの輝度がグラデーション形態を持って、所定方向によって徐々に明るくなるか、または暗くなるように予測される。   When intra prediction is performed in the planar mode among the intra prediction modes, the luminance of the pixels in the prediction unit is predicted to gradually become brighter or darker in a predetermined direction with a gradation form.

例えば、左側イントラ予測モードがDC予測モードまたはプラナーモードの場合に、3個の候補イントラ予測モードは、デフォルトイントラ予測モードとして、DC予測モード、プラナーモード、垂直方向予測モードで定められる。   For example, when the left intra prediction mode is the DC prediction mode or the planar mode, the three candidate intra prediction modes are determined as the default intra prediction mode in the DC prediction mode, the planar mode, and the vertical direction prediction mode.

2.複数の候補イントラ予測モードは、左側イントラ予測モード及びデフォルトイントラ予測モードを含む。
<MPM決定式2>
if(leftIntraMode==aboveIntraMode==DC)
aboveIntramode=Planarmode{or 0 if no planar mode}
else
aboveIntraMode=DC
MPM決定式2によって左側イントラ予測モード及び上端イントラ予測モードを定めた後、再びMPM決定式1によって候補イントラ予測モードが定められる。
2. The plurality of candidate intra prediction modes include a left intra prediction mode and a default intra prediction mode.
<MPM determination formula 2>
if (leftIntraMode == aboveIntraMode == DC)
aboveIntramode = Planarmode {or 0 if no planer mode}
else
aboveIntraMode = DC
After the left intra prediction mode and the top intra prediction mode are determined by the MPM determination formula 2, the candidate intra prediction mode is determined again by the MPM determination formula 1.

MPM決定式2によれば、先ず、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードともDCイントラモードである場合には、上端イントラ予測モードがプラナーモード(または、インデックス0のイントラ予測モード)に変更される。この場合、MPM決定式1によって候補イントラ予測モードは、左側イントラ予測モードであるDC予測モードまたはプラナーモード(または、インデックス0のイントラ予測モード)を含む。   According to the MPM determination formula 2, first, when both the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode are DC intra modes, the upper intra prediction mode is changed to the planar mode (or the intra prediction mode of index 0). . In this case, the candidate intra prediction mode according to the MPM determination formula 1 includes a DC prediction mode or a planar mode (or an index 0 intra prediction mode) that is the left intra prediction mode.

また、MPM決定式2によれば、先ず、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードのうち少なくとも1つがDCイントラモードではない場合に、上端イントラ予測モードがDC予測モードに変更される。この場合、MPM決定式1によって候補イントラ予測モードは、左側イントラ予測モードまたはDCモードを含む。   Also, according to MPM determination formula 2, first, when at least one of the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode is not the DC intra mode, the upper intra prediction mode is changed to the DC prediction mode. In this case, the candidate intra prediction mode according to the MPM determination formula 1 includes the left intra prediction mode or the DC mode.

3.複数の候補イントラ予測モードが、左側イントラ予測モードを用いるか、または変形した値に定められる。   3. A plurality of candidate intra prediction modes are determined using left-hand intra prediction modes or modified values.

例えば、左側イントラ予測モードが所定方向のイントラ予測モードである場合に、候補イントラ予測モードは、左側イントラ予測モードを含み、また左側イントラ予測モードを示すインデックスから所定オフセットほど増加または減少したインデックスに対応するイントラ予測モードを含む。
<MPM決定式3>
MPM0=leftIntraMode;
MPM1=leftIntraMode−n;
MPM2=leftIntraMode+n;
MPM決定式3によれば、第1順位候補イントラ予測モードは、左側イントラ予測モード、第2順位候補イントラ予測モードは、左側イントラ予測モードよりインデックスがnほど小さなモード、第3順位候補イントラ予測モードは、左側イントラ予測モードよりインデックスがnほど大きいモードが採択される。nは、1、2などの定数である。
For example, when the left intra prediction mode is an intra prediction mode in a predetermined direction, the candidate intra prediction mode includes the left intra prediction mode, and corresponds to an index that is increased or decreased by a predetermined offset from the index indicating the left intra prediction mode. Intra prediction mode to be included.
<MPM determination formula 3>
MPM0 = leftIntraMode;
MPM1 = leftIntraMode-n;
MPM2 = leftIntraMode + n;
According to MPM determination formula 3, the first rank candidate intra prediction mode is a left intra prediction mode, the second rank candidate intra prediction mode is a mode whose index is smaller by n than the left intra prediction mode, and a third rank candidate intra prediction mode. The mode with the index larger by n than the left intra prediction mode is adopted. n is a constant such as 1, 2 or the like.

4.左側イントラ予測モードの値とこれに対応する候補イントラ予測モードとの相関関係を示すルックアップテイブルを用いて複数の候補イントラ予測モードが定められる。すなわち、ルックアップテイブルに基づいて、現在左側イントラ予測モードにマッピングする複数の候補イントラ予測モードが選択されてもよい。前述した1.、2.、3.の例も、左側イントラ予測モードによって候補イントラ予測モードが定められるので、左側イントラ予測モードによるルックアップテイブルのマッピング方式と類似した結果が導出される。   4). A plurality of candidate intra prediction modes are determined using a look-up table indicating a correlation between the value of the left intra prediction mode and the corresponding candidate intra prediction mode. That is, based on the lookup table, a plurality of candidate intra prediction modes that map to the current left intra prediction mode may be selected. As described above. 2. 3. Since the candidate intra prediction mode is determined by the left intra prediction mode, the result similar to the lookup table mapping method by the left intra prediction mode is derived.

5.候補イントラ予測モードのルックアップテイブルは、第1順位で左側イントラ予測モードを含み、第2順位からは統計的に発生頻度の最も高いイントラ予測モードを順次に含む。   5. The look-up table of the candidate intra prediction mode includes the left intra prediction mode in the first rank, and sequentially includes the intra prediction modes having the highest occurrence frequency statistically from the second rank.

6.以前に符号化(復号化)されたイントラ予測モードごとに発生頻度または統計的確率を定め、統計的確率の最も高いイントラ予測モードが候補イントラ予測モードと採択される。   6). The occurrence frequency or statistical probability is determined for each intra prediction mode that has been previously encoded (decoded), and the intra prediction mode having the highest statistical probability is adopted as the candidate intra prediction mode.

7.左側予測単位及び上端予測単位を除いた隣接予測単位のうち左側、上端予測単位のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードが検出されれば、候補イントラ予測モードは、左側(上端)イントラ予測モード及び検出された隣接予測単位のイントラ予測モードを含む。   7). If an intra prediction mode different from the intra prediction mode of the left and top prediction units is detected among the adjacent prediction units excluding the left prediction unit and the top prediction unit, the candidate intra prediction mode is detected as the left (top) intra prediction mode and detection. Intra prediction mode of the adjacent prediction unit.

実施形態7.についての具体的な例は、以下の図4を参照して詳述する。   Embodiment 7. FIG. A specific example will be described in detail with reference to FIG. 4 below.

図4は、ツリー構造による符号化単位に基づいたビデオコーディングで、イントラ予測モードを予測するために参照される予測単位を例示する。   FIG. 4 illustrates a prediction unit referred to for predicting an intra prediction mode in video coding based on a coding unit having a tree structure.

現在予測単位40のイントラ予測モードを予測するために、左側予測単位41及び上端予測単位42が最優先的に参照される。現在予測単位40の左側境界または上端境界に隣接する予測単位が複数ある場合には、現在予測単位40内の左側上端サンプルに隣接する左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードが先ず参照される。   In order to predict the intra prediction mode of the current prediction unit 40, the left prediction unit 41 and the top prediction unit 42 are referred to with the highest priority. When there are a plurality of prediction units adjacent to the left boundary or the upper boundary of the current prediction unit 40, the intra prediction modes of the left prediction unit 41 and the upper prediction unit 42 adjacent to the left upper sample in the current prediction unit 40 are first referenced. Is done.

左側予測単位41と上端予測単位42のイントラ予測モードとが互いに同じ場合には、現在予測単位40に隣接する隣接予測単位のうち、左側予測単位41及び上端予測単位42を除いた所定位置の隣接予測単位のイントラ予測モードが参照される。例えば、左側上端予測単位45、右側上端予測単位47及び左側下端予測単位49のイントラ予測モードが参照されてもよい。左側上端予測単位45、右側上端予測単位47及び左側下端予測単位単位49のうちいずれか1つのイントラ予測モードが、左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードと異なれば、候補イントラ予測モードとして採択される。   When the left prediction unit 41 and the intra prediction mode of the top prediction unit 42 are the same as each other, of the adjacent prediction units adjacent to the current prediction unit 40, adjacent to a predetermined position excluding the left prediction unit 41 and the top prediction unit 42 The intra prediction mode of the prediction unit is referred to. For example, the intra prediction modes of the left upper end prediction unit 45, the right upper end prediction unit 47, and the left lower end prediction unit 49 may be referred to. If any one of the left upper prediction unit 45, the right upper prediction unit 47, and the left lower prediction unit 49 is different from the intra prediction mode of the left prediction unit 41 and the upper prediction unit 42, the candidate intra prediction mode is selected. Adopted as

例えば、第1順位の候補イントラ予測モードは、左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードである。左側上端予測単位45、右側上端予測単位47及び左側下端予測単位単位49のうち所定順序によって、左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードを持つかどうかを検出し、最初に検出されるイントラ予測モードが、第2順位の候補イントラ予測モードとして採択される。   For example, the first rank candidate intra prediction mode is an intra prediction mode of the left prediction unit 41 and the top prediction unit 42. It is detected whether the left upper prediction unit 45, the right upper prediction unit 47, and the left lower prediction unit unit 49 have an intra prediction mode different from the intra prediction modes of the left prediction unit 41 and the upper prediction unit 42 according to a predetermined order. The intra prediction mode detected first is adopted as the candidate intra prediction mode of the second rank.

さらに他の例として、左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードが同じ場合には、現在予測単位40に隣接する隣接予測単位のうち左側予測単位41及び上端予測単位42を除いたすべての隣接予測単位43、44、45、47、49から、所定順序によって順次に、左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードを持つかを検出し、最初に検出されるイントラ予測モードが第2順位候補イントラ予測モードとして採択される。   As another example, when the left prediction unit 41 and the upper prediction unit 42 have the same intra prediction mode, all of the adjacent prediction units adjacent to the current prediction unit 40 except the left prediction unit 41 and the upper prediction unit 42 are used. It is detected from the adjacent prediction units 43, 44, 45, 47, and 49 in the order of the left and right prediction units 41 and the intra prediction modes of the top prediction unit 42 sequentially in a predetermined order. The intra prediction mode is adopted as the second rank candidate intra prediction mode.

具体的な例として、右側上端予測単位47のイントラ予測モードをはじめとして、左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードと異なるかどうかを比較し、現在予測単位40の上端に位置している隣接予測単位47、44、45に沿って順次に左に移動しつつ、左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードを持つ予測単位があるかどうかを検索する。最初に検出されるイントラ予測モードが、第2順位候補イントラ予測モードとして採択される。   As a specific example, the intra prediction mode of the right upper end prediction unit 47 is used to compare whether it is different from the intra prediction mode of the left prediction unit 41 and the upper end prediction unit 42, and is positioned at the upper end of the current prediction unit 40. It is searched whether there is a prediction unit having an intra prediction mode different from the intra prediction modes of the left prediction unit 41 and the top prediction unit 42 while sequentially moving to the left along the adjacent prediction units 47, 44, 45. The intra prediction mode detected first is adopted as the second rank candidate intra prediction mode.

左側上端予測単位45まで検索した結果、左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードを持つ予測単位がなければ、左側下端予測単位単位49から始まって現在予測単位40の左側に位置している隣接予測単位に沿って順次に上方へ移動しつつ、左側予測単位41及び上端予測単位42のイントラ予測モードと異なるイントラ予測モードを持つ予測単位があるかどうかを検索する。最初に検出されるイントラ予測モードが、第2順位候補イントラ予測モードとして採択される。   As a result of searching up to the left upper prediction unit 45, if there is no prediction unit having an intra prediction mode different from the intra prediction modes of the left prediction unit 41 and the upper prediction unit 42, the current prediction unit 40 starts from the left lower prediction unit 49. It is searched whether there is a prediction unit having an intra prediction mode different from the intra prediction modes of the left prediction unit 41 and the top prediction unit 42 while sequentially moving upward along the adjacent prediction unit located on the left side. The intra prediction mode detected first is adopted as the second rank candidate intra prediction mode.

前記実施形態で、右側上端予測単位47から始めて上端に位置している隣接予測単位を検索した後、左側下端予測単位単位49から始めて左側に位置している隣接予測単位を検索する実施形態が詳述されたが、このような順序は多様に変更される。   In the above embodiment, after searching for the adjacent prediction unit located at the upper end starting from the right upper end prediction unit 47, the embodiment searching for the adjacent prediction unit located at the left starting from the left lower end prediction unit unit 49 is described in detail. Although described, such an order can be varied in many ways.

前記で、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードのうち現在イントラ予測モードと同じモードがあり、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードとが互いに同じ場合に、複数の互いに異なる候補イントラ予測モードを定めるための多様な実施形態が詳述された。   In the above, when there is the same mode as the current intra prediction mode among the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode, and the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode are the same, a plurality of different candidate intra prediction modes are defined. Various embodiments have been described in detail.

前述したところによって、一実施形態によるビデオ符号化装置10及びビデオ復号化装置20は、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードのうち現在イントラ予測モードと同じモードがあり、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードとが互いに異なるか、または同じ場合に、常に互いに異なる複数の候補イントラ予測モードを用いて現在イントラ予測モードを予測する。   As described above, the video encoding device 10 and the video decoding device 20 according to an embodiment have the same mode as the current intra prediction mode among the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode, and the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode. When the prediction modes are different or the same, the current intra prediction mode is always predicted using a plurality of candidate intra prediction modes that are different from each other.

これによって、一実施形態によるビデオ符号化装置10は、隣接する左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、候補イントラ予測モードの数が変わる場合を考慮して候補イントラ予測モードの数が異なる場合を示す情報を符号化する必要がなく、イントラ予測モードに関する情報として、MPMフラッグ及び現在イントラモード情報のみ符号化する。   Accordingly, the video encoding apparatus 10 according to an embodiment considers a case where the number of candidate intra prediction modes changes if the intra prediction modes of the adjacent left block and the top block are the same. It is not necessary to encode information indicating a case where the two are different, and only the MPM flag and the current intra mode information are encoded as information regarding the intra prediction mode.

したがって、一実施形態によるビデオ復号化装置20は、現在ブロックのイントラ予測に関する情報をパージングする過程で、MPMフラッグ及び現在イントラモード情報さえパージングすればよいので、隣接する左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じかどうかを判断する必要がない。左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じかどうかを判断する必要がないので、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードを復元する必要がなく、シンボルのパージングする途中でパージングされたシンボルからイントラ予測モードを復元し、再びシンボルをパージングする過程が省略されるため、イントラ予測モードのパージングプロセスを迅速に処理できる。これにより、イントラ予測モードのパージング及び復元を含むデコーディングプロセスの効率性が図れる。   Accordingly, the video decoding apparatus 20 according to an embodiment may parse only the MPM flag and the current intra mode information in the process of parsing the information related to the intra prediction of the current block. There is no need to determine whether the modes are the same. Since it is not necessary to determine whether the intra prediction modes of the left block and the upper block are the same as each other, it is not necessary to restore the intra prediction modes of the left block and the upper block, and the intra prediction is performed from the symbol that was parsed during the symbol parsing. Since the process of restoring the prediction mode and parsing the symbols again is omitted, the intra prediction mode parsing process can be processed quickly. Thereby, the efficiency of the decoding process including parsing and restoration of the intra prediction mode can be achieved.

また1つの候補イントラ予測モードのみを処理するためのイントラ予測モードの予測モードが省略されるので、デコーディングプロセスが全体的に簡単になる。   In addition, since the prediction mode of the intra prediction mode for processing only one candidate intra prediction mode is omitted, the decoding process is simplified as a whole.

図5は、本発明の一実施形態によるビデオ符号化方法のフローチャートを示す。段階51で、ビデオ中のブロックのうち現在ブロックのためのイントラ予測を通じて定められたイントラ予測モードと、現在ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードとが比較される。   FIG. 5 shows a flowchart of a video encoding method according to an embodiment of the present invention. In step 51, the intra prediction mode determined through the intra prediction for the current block among the blocks in the video is compared with the intra prediction modes of the left block and the top block adjacent to the current block.

段階53で、現在ブロックの左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、ブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがあるかどうかを示すMPMフラッグが符号化される。   In step 53, an MPM flag indicating whether there is an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the block among the intra prediction modes of the left block and the top block of the current block is encoded.

段階55で、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、現在ブロックのイントラ予測モードと同じモードがあれば、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なるか、まはた同じであっても、所定数の複数の候補イントラ予測モードが定められる。   In step 55, if the intra prediction mode of the left block and the upper block is the same as the intra prediction mode of the current block, the intra prediction modes of the left block and the upper block are different or the same. In addition, a predetermined number of a plurality of candidate intra prediction modes are determined.

段階57で、複数の候補イントラ予測モードに基づいて定められた現在ブロックの現在イントラモード情報が符号化される。   In step 57, current intra mode information of the current block determined based on the plurality of candidate intra prediction modes is encoded.

段階55で、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じ場合には、左側ブロックのイントラ予測モードに基づいて、複数の候補イントラ予測モードとしてデフォルトイントラ予測モードが定められる。   If the intra prediction modes of the left block and the top block are the same in step 55, a default intra prediction mode is determined as a plurality of candidate intra prediction modes based on the intra prediction mode of the left block.

また、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じ場合に、左側ブロックのイントラ予測モードを用いて複数の候補イントラ予測モードが定められる。   Further, when the intra prediction modes of the left block and the upper block are the same, a plurality of candidate intra prediction modes are determined using the intra prediction mode of the left block.

また、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なれば、複数の候補イントラ予測モードのうち2つの候補イントラ予測モードが、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと定められる。   Further, if the intra prediction modes of the left block and the upper block are different from each other, two candidate intra prediction modes among the plurality of candidate intra prediction modes are determined as the intra prediction modes of the left block and the upper block.

段階57で、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち現在ブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがある場合には、複数の候補イントラ予測モードのうち、ブロックのイントラ予測モードと相応する候補イントラ予測モードを示すインデックス情報が符号化される。   If there is an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the current block among the intra prediction modes of the left block and the top block in step 57, a candidate corresponding to the intra prediction mode of the block among the plurality of candidate intra prediction modes Index information indicating the intra prediction mode is encoded.

また、段階55で、現在ブロックのイントラ予測モードが左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なる場合であっても、現在ブロックのイントラ予測モード及び複数の候補イントラ予測モードに基づいて現在ブロックの現在イントラ予測モードが定められ、これによって段階57で、現在イントラ予測モードと候補イントラ予測モードとの関係を示す現在イントラモード情報が符号化される。   In addition, in step 55, even if the intra prediction mode of the current block is different from the intra prediction mode of the left block and the top block, the current block current is determined based on the current block intra prediction mode and the plurality of candidate intra prediction modes. Intra prediction mode is defined, and in step 57, current intra mode information indicating the relationship between the current intra prediction mode and the candidate intra prediction mode is encoded.

図6は、本発明の一実施形態によるビデオ復号化方法のフローチャートを示す。段階61で、受信したビットストリームから符号化されたビデオのブロックのうち、現在ブロックのシンボルをパージングする間に現在ブロックのMPMフラッグがパージングされる。   FIG. 6 shows a flowchart of a video decoding method according to an embodiment of the present invention. In step 61, the MPM flag of the current block is parsed while parsing the symbol of the current block among the blocks of video encoded from the received bitstream.

段階63で、MPMフラッグに基づいて現在ブロックのイントラ予測モードを予測するために、所定数の複数の候補イントラ予測モードが用いられるかどうかが定められる。   In step 63, it is determined whether a predetermined number of multiple candidate intra prediction modes are used to predict the intra prediction mode of the current block based on the MPM flag.

段階65で、ブロックシンボルのパージングが完了した後、パージングされたシンボルを用いて現在ブロックのイントラ予測モードが復元される。段階63で、MPMフラッグに基づいて複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められた場合には、段階65は、現在ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードに基づいて、現在ブロックのイントラ予測モードを予測するために所定数の複数の候補イントラ予測モードが定められる。定められた複数の候補イントラ予測モードを用いて現在ブロックのイントラ予測モードが予測される。   In step 65, after the parsing of the block symbol is completed, the intra prediction mode of the current block is restored using the parsed symbol. If it is determined in step 63 that a plurality of candidate intra prediction modes are used based on the MPM flag, step 65 is performed based on the intra prediction modes of the left block and the top block adjacent to the current block. A predetermined number of candidate intra prediction modes are defined to predict the intra prediction mode of the current block. The intra prediction mode of the current block is predicted using a plurality of determined candidate intra prediction modes.

段階67では、段階65で予測されたイントラ予測モードを用いて現在ブロックのためのイントラ予測が行われる。   In step 67, intra prediction for the current block is performed using the intra prediction mode predicted in step 65.

前記の段階65で複数の候補イントラ予測モードが定められる時、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、左側ブロックのイントラ予測モードに基づいて、複数の候補イントラ予測モードとしてデフォルトイントラ予測モードが定められる。   When a plurality of candidate intra prediction modes are determined in step 65, if the intra prediction modes of the left block and the upper block are the same, the default intra is set as a plurality of candidate intra prediction modes based on the intra prediction mode of the left block. A prediction mode is defined.

また、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、左側ブロックのイントラ予測モードを用いて複数の候補イントラ予測モードが定められる。   If the intra prediction modes of the left block and the top block are the same, a plurality of candidate intra prediction modes are determined using the intra prediction mode of the left block.

段階65で、複数の候補イントラ予測モードが定められる時、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なれば、複数の候補イントラ予測モードのうち2つの候補イントラ予測モードが、左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと定められる。   In step 65, when a plurality of candidate intra prediction modes are determined, if the intra prediction modes of the left block and the upper block are different from each other, two candidate intra prediction modes of the plurality of candidate intra prediction modes are changed to the left block and the upper block. Intra prediction mode.

段階63で、MPMフラッグに基づいて現在ブロックのイントラ予測モードを定めるために複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められれば、ビットストリームから複数の候補イントラ予測モードのうち1つを示すインデックス情報がパージングされる。この場合、段階65では、複数の候補イントラ予測モードのうちインデックス情報に基づいて選択された1つの候補イントラ予測モードが、ブロックのイントラ予測モードとして定められる。   If it is determined in step 63 that a plurality of candidate intra prediction modes are used to determine the intra prediction mode of the current block based on the MPM flag, index information indicating one of the plurality of candidate intra prediction modes from the bitstream. Is parsed. In this case, in step 65, one candidate intra prediction mode selected based on the index information among the plurality of candidate intra prediction modes is determined as the intra prediction mode of the block.

また、段階63で、MPMフラッグに基づいて現在ブロックのイントラ予測モードが前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なると定められた場合、ビットストリームから現在ブロックの現在イントラモード情報がさらにパージングされる。この場合、段階64では、パージングされた現在ブロックの現在イントラモード情報から、現在ブロックのイントラ予測モードと複数の候補イントラ予測モードとの関係が読み取られ、読み取り結果に基づいてブロックのイントラ予測モードが定められる。   Also, if it is determined in step 63 that the current block intra prediction mode is different from the left block and top block intra prediction modes based on the MPM flag, the current block current intra mode information is further parsed from the bitstream. The In this case, in step 64, the relationship between the intra prediction mode of the current block and the plurality of candidate intra prediction modes is read from the current intra mode information of the parsed current block, and the intra prediction mode of the block is determined based on the read result. Determined.

一実施形態によるビデオ符号化装置10及び他の実施形態によるビデオ復号化装置20で、ビデオデータが分割されるブロックがツリー構造の符号化単位に分割され、符号化単位についてのイントラ予測のための予測単位が用いられる場合があるということは、前述した通りである。以下、図7ないし図19を参照して、一実施形態によるツリー構造の符号化単位及び変換単位に基づいたビデオ符号化方法及びその装置、ビデオ復号化方法及びその装置が開示される。   In a video encoding apparatus 10 according to an embodiment and a video decoding apparatus 20 according to another embodiment, a block into which video data is divided is divided into tree-structured encoding units, and for intra prediction of the encoding units. As described above, a prediction unit may be used. Hereinafter, a video encoding method and apparatus based on a tree-structured encoding unit and transform unit, a video decoding method, and an apparatus thereof will be described with reference to FIGS. 7 to 19.

図7は、本発明の一実施形態によってツリー構造による符号化単位に基づいたビデオ符号化装置100のブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram of a video encoding apparatus 100 based on an encoding unit having a tree structure according to an embodiment of the present invention.

一実施形態によって、ツリー構造による符号化単位に基づいたビデオ予測を伴うビデオ符号化装置100は、最大符号化単位分割部110、符号化単位決定部120及び出力部130を備える。以下、説明の便宜のために、一実施形態によってツリー構造による符号化単位に基づいたビデオ予測を伴うビデオ符号化装置100は、‘ビデオ符号化装置100’と略称する。   According to an embodiment, the video encoding apparatus 100 with video prediction based on a coding unit having a tree structure includes a maximum coding unit dividing unit 110, a coding unit determining unit 120, and an output unit 130. Hereinafter, for convenience of description, a video encoding apparatus 100 with video prediction based on an encoding unit having a tree structure according to an embodiment is abbreviated as 'video encoding apparatus 100'.

最大符号化単位分割部110は、映像の現在ピクチャーのための最大サイズの符号化単位である最大符号化単位に基づいて現在ピクチャーを区切る。現在ピクチャーが最大符号化単位より大きければ、現在ピクチャーの映像データは、少なくとも1つの最大符号化単位に分割される。一実施形態による最大符号化単位は、サイズ32×32、64×64、128×128、256×256などのデータ単位であり、横及び縦サイズが2の自乗である正方形のデータ単位である。映像データは、少なくとも1つの最大符号化単位別に符号化単位決定部120に出力される。   The maximum coding unit dividing unit 110 divides the current picture based on a maximum coding unit that is a coding unit of the maximum size for the current picture of the video. If the current picture is larger than the maximum coding unit, the video data of the current picture is divided into at least one maximum coding unit. The maximum coding unit according to an embodiment is a data unit having a size of 32 × 32, 64 × 64, 128 × 128, 256 × 256, or the like, and a square data unit having a horizontal and vertical size of 2 squares. The video data is output to the coding unit determination unit 120 for at least one maximum coding unit.

一実施形態による符号化単位は、最大サイズ及び深度で特徴づけられる。深度とは、最大符号化単位から符号化単位が空間的に分割された回数を示し、深度が深くなるほど深度別符号化単位は、最大符号化単位から最小符号化単位まで分割される。最大符号化単位の深度が最上位深度と、最小符号化単位が最下位符号化単位と定義される。 最大符号化単位は、深度が深くなるにつれて深度別符号化単位のサイズは減少するので、上位深度の符号化単位は、複数の下位深度の符号化単位を含む。   A coding unit according to one embodiment is characterized by a maximum size and depth. The depth indicates the number of times the coding unit is spatially divided from the maximum coding unit, and the coding unit by depth is divided from the maximum coding unit to the minimum coding unit as the depth increases. The depth of the maximum coding unit is defined as the most significant depth, and the minimum coding unit is defined as the least significant coding unit. Since the maximum coding unit decreases in depth as the depth increases, the upper-depth coding unit includes a plurality of lower-depth coding units.

前述したように、符号化単位の最大サイズによって、現在ピクチャーの映像データを最大符号化単位に分割し、それぞれの最大符号化単位は深度別に分割される符号化単位を含む。一実施形態による最大符号化単位は深度別に分割されるので、最大符号化単位に含まれた空間領域(spatial domain)の映像データが深度によって階層的に分類される。   As described above, the video data of the current picture is divided into maximum encoding units according to the maximum size of the encoding unit, and each maximum encoding unit includes an encoding unit that is divided according to depth. Since the maximum coding unit according to an embodiment is divided according to depth, video data in a spatial domain included in the maximum coding unit is hierarchically classified according to depth.

最大符号化単位の高さ及び幅を階層的に分割できる総回数を制限する最大深度及び符号化単位の最大サイズが予め設定されている。   The maximum depth and the maximum size of the encoding unit that limit the total number of times that the height and width of the maximum encoding unit can be divided hierarchically are preset.

符号化単位決定部120は、深度ごとに最大符号化単位の領域が分割された少なくとも1つの分割領域を符号化して、少なくとも1つの分割領域別に最終符号化結果が出力される深度を定める。すなわち、符号化単位決定部120は、現在ピクチャーの最大符号化単位ごとに深度別符号化単位で映像データを符号化し、最小の符号化誤差が発生する深度を選択して符号化深度と定める。定められた符号化深度及び最大符号化単位別映像データは、出力部130に出力される。   The coding unit determination unit 120 encodes at least one divided region obtained by dividing the region of the maximum coding unit for each depth, and determines a depth at which a final coding result is output for at least one divided region. That is, the coding unit determination unit 120 encodes video data in coding units by depth for each maximum coding unit of the current picture, selects a depth at which the minimum coding error occurs, and determines it as the coding depth. The determined encoding depth and video data by maximum encoding unit are output to the output unit 130.

最大符号化単位内の映像データは、最大深度以下の少なくとも1つの深度によって深度別符号化単位に基づいて符号化され、それぞれの深度別符号化単位に基づいた符号化結果が比較される。深度別符号化単位の符号化誤差の比較結果、符号化誤差の最も小さな深度が選択される。それぞれの最大化符号化単位ごとに少なくとも1つの符号化深度が定められる。   The video data in the maximum coding unit is encoded based on the coding unit by depth with at least one depth equal to or less than the maximum depth, and the coding results based on the coding units by depth are compared. As a result of comparing the coding errors of the coding units by depth, the depth with the smallest coding error is selected. At least one coding depth is defined for each maximized coding unit.

最大符号化単位のサイズは、深度が深くなるにつれて符号化単位が階層的に分割されて分割され、符号化単位の数は増加する。また、1つの最大符号化単位に含まれる同じ深度の符号化単位であっても、それぞれのデータについての符号化誤差を測定して下位深度への分割如何が定められる。よって、1つの最大符号化単位に含まれるデータであっても、位置によって深度別符号化誤差が異なるため、位置によって符号化深度が異なって定められる。よって、1つの最大符号化単位について符号化深度が1つ以上設定され、最大符号化単位のデータは、1つ以上の符号化深度の符号化単位によって区切られる。   The size of the maximum coding unit is divided by hierarchically dividing the coding unit as the depth increases, and the number of coding units increases. In addition, even for coding units of the same depth included in one maximum coding unit, the coding error for each data is measured to determine whether to divide into lower depths. Therefore, even in the data included in one maximum coding unit, the coding error for each depth differs depending on the position, so that the coding depth is determined differently depending on the position. Accordingly, one or more coding depths are set for one maximum coding unit, and the data of the maximum coding unit is delimited by coding units of one or more coding depths.

したがって、一実施形態による符号化単位決定部120は、現在最大符号化単位に含まれるツリー構造による符号化単位が定められる。一実施形態による‘ツリー構造による符号化単位’は、現在最大符号化単位に含まれるすべての深度別符号化単位のうち、符号化深度と定められた深度の符号化単位を含む。符号化深度の符号化単位は、最大符号化単位内で同一領域では深度によって階層的に定められ、他の領域については独立して定められる。同様に、現在領域についての符号化深度は、他の領域についての符号化深度と独立して定められる。   Therefore, the coding unit determination unit 120 according to an embodiment determines a coding unit based on a tree structure included in the current maximum coding unit. According to an exemplary embodiment, the “coding unit with a tree structure” includes a coding unit having a depth determined as a coding depth among all the coding units by depth included in the current maximum coding unit. The coding unit of the coding depth is hierarchically determined by the depth in the same area within the maximum coding unit, and is determined independently for the other areas. Similarly, the coding depth for the current region is determined independently of the coding depth for other regions.

一実施形態による最大深度は、最大符号化単位から最小符号化単位までの分割回数に関する指標である。一実施形態による第1最大深度は、最大符号化単位から最小符号化単位までの総分割回数を示す。一実施形態による第2最大深度は、最大符号化単位から最小符号化単位までの深度レベルの総数を示す。例えば、最大符号化単位の深度が0であれば、最大符号化単位が1回分割された符号化単位の深度は1に設定され、2回分割された符号化単位の深度が2に設定される。この場合、最大符号化単位から4回分割された符号化単位が最小符号化単位ならば、深度0、1、2、3、4の深度レベルが存在するので、第1最大深度は4、第2最大深度は5に設定される。   The maximum depth according to an embodiment is an index related to the number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit. The first maximum depth according to an embodiment indicates the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit. The second maximum depth according to an embodiment indicates the total number of depth levels from the maximum coding unit to the minimum coding unit. For example, if the depth of the maximum coding unit is 0, the depth of the coding unit obtained by dividing the maximum coding unit once is set to 1, and the depth of the coding unit divided twice is set to 2. The In this case, if the encoding unit divided four times from the maximum encoding unit is the minimum encoding unit, there are depth levels of depths 0, 1, 2, 3, and 4, so the first maximum depth is 4, 2 Maximum depth is set to 5.

最大符号化単位の予測符号化及び変換が行われる。予測符号化及び変換も同様に、最大符号化単位ごとに、最大深度以下の深度ごとに深度別符号化単位に基づいて行われる。   Predictive coding and conversion of the maximum coding unit is performed. Similarly, predictive coding and conversion are performed based on the coding unit by depth for each maximum coding unit and for each depth equal to or less than the maximum depth.

最大符号化単位が深度別に分割される度に深度別符号化単位の数が増加するので、深度が深くなるにつれて生成されるすべての深度別符号化単位について予測符号化及び変換を含む符号化が行われねばならない。以下で説明の便宜のために、少なくとも1つの最大符号化単位のうち現在深度の符号化単位に基づいて予測符号化及び変換を説明する。   Since the number of coding units by depth increases each time the maximum coding unit is divided by depth, coding including predictive coding and conversion is performed on all coding units by depth as the depth increases. Must be done. For convenience of explanation, predictive coding and conversion will be described based on the coding unit of the current depth among at least one maximum coding unit.

一実施形態によるビデオ符号化装置100は、映像データの符号化のためのデータ単位のサイズまたは形態を多様に選択する。映像データの符号化のためには、予測符号化、変換、エントロピー符号化などの段階を経るが、すべての段階にかけて同じデータ単位が使われてもよく、段階別にデータ単位が変更されてもよい。   The video encoding apparatus 100 according to an embodiment selects various sizes or forms of data units for encoding video data. For video data encoding, steps such as predictive encoding, conversion, and entropy encoding are performed, but the same data unit may be used in all steps, or the data unit may be changed for each step. .

例えば、ビデオ符号化装置100は、映像データの符号化のための符号化単位だけではなく、符号化単位の映像データの予測符号化を行うために、符号化単位と異なるデータ単位を選択する。   For example, the video encoding apparatus 100 selects not only a coding unit for coding video data but also a data unit different from the coding unit in order to perform predictive coding of video data in a coding unit.

最大符号化単位の予測符号化のためには、一実施形態による符号化深度の符号化単位、すなわち、これ以上分割されない符号化単位に基づいて予測符号化が行われる。以下、予測符号化の基盤になる、これ以上分割されない符号化単位を‘予測単位’と称する。予測単位が分割されたパーティションは、予測単位及び予測単位の高さ及び幅のうち少なくとも1つが分割されたデータ単位を含む。パーティションは、符号化単位の予測単位が分割された形態のデータ単位であり、予測単位は、符号化単位と同じサイズのパーティションである。   For predictive coding of the maximum coding unit, predictive coding is performed based on a coding unit of coding depth according to an embodiment, that is, a coding unit that is not further divided. Hereinafter, a coding unit that is the basis of predictive coding and is not further divided is referred to as a “prediction unit”. The partition into which the prediction unit is divided includes a data unit in which at least one of the prediction unit and the height and width of the prediction unit is divided. A partition is a data unit in which a prediction unit of a coding unit is divided, and the prediction unit is a partition having the same size as the coding unit.

例えば、サイズ2N×2N(但し、Nは正の定数)の符号化単位がこれ以上分割されない場合、サイズ2N×2Nの予測単位となり、パーティションのサイズは2N×2N、2N×N、N×2N、N×Nなどである。一実施形態によるパーティションタイプは、予測単位の高さまたは幅が対称的な割合で分割された対称的パーティションだけではなく、1:nまたはn:1のように非対称的な割合で分割されたパーティション、幾何学的な形態に分割されたパーティション、任意的形態のパーティションなどを選択的に含む。   For example, when a coding unit of size 2N × 2N (where N is a positive constant) is not further divided, it becomes a prediction unit of size 2N × 2N, and the partition size is 2N × 2N, 2N × N, N × 2N. , N × N, etc. The partition type according to an embodiment is not only a symmetrical partition in which the height or width of the prediction unit is divided in a symmetric ratio, but also a partition divided in an asymmetric ratio such as 1: n or n: 1. Optionally including partitions divided into geometric forms, arbitrarily shaped partitions, and the like.

予測単位の予測モードは、イントラモード、インタモード及びスキップモードのうち少なくとも1つである。例えば、イントラモード及びインタモードは、2N×2N、2N×N、N×2N、N×Nサイズのパーティションについて行われる。また、スキップモードは、2N×2Nサイズのパーティションについてのみ行われる。符号化単位以内の1つの予測単位ごとに独立して符号化が行われ、符号化誤差の最も小さな予測モードが選択される。   The prediction mode of the prediction unit is at least one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode. For example, the intra mode and the inter mode are performed on partitions of 2N × 2N, 2N × N, N × 2N, and N × N sizes. Further, the skip mode is performed only for a partition of 2N × 2N size. Encoding is performed independently for each prediction unit within the encoding unit, and the prediction mode with the smallest encoding error is selected.

また、一実施形態によるビデオ符号化装置100は、映像データの符号化のための符号化単位だけではなく、符号化単位と異なるデータ単位に基づいて符号化単位の映像データの変換を行う。符号化単位の変換のためには、符号化単位より小さいか、または同じサイズの変換単位に基づいて変換が行われる。例えば、変換単位は、イントラモードのためのデータ単位及びインタモードのための変換単位を含む。   In addition, the video encoding apparatus 100 according to an embodiment converts video data of a coding unit based on a data unit different from the coding unit as well as a coding unit for coding video data. For encoding unit conversion, conversion is performed based on conversion units that are smaller than the encoding unit or have the same size. For example, the conversion unit includes a data unit for the intra mode and a conversion unit for the inter mode.

一実施形態によるツリー構造による符号化単位と類似した方式で、符号化単位内の変換単位も再帰的にさらに小さなサイズの変換単位に分割されつつ、符号化単位の残差データが変換深度によって、ツリー構造による変換単位によって区切られる。   In a manner similar to a coding unit with a tree structure according to one embodiment, the transform unit in the coding unit is also recursively divided into transform units of smaller size, while the residual data of the coding unit depends on the transform depth, It is delimited by the conversion unit by tree structure.

一実施形態による変換単位についても、符号化単位の高さ及び幅が分割して変換単位に至るまでの分割回数を示す変換深度が設定される。例えば、サイズ2N×2Nの現在符号化単位の変換単位のサイズが2N×2Nならば、変換深度0、変換単位のサイズがN×Nならば、変換深度1、変換単位のサイズがN/2×N/2ならば、変換深度2に設定される。すなわち、変換単位についても、変換深度によってツリー構造による変換単位が設定される。   Also for the transform unit according to one embodiment, a transform depth indicating the number of divisions until the height and width of the encoding unit is divided and the transform unit is reached is set. For example, if the size of the transform unit of the current coding unit of size 2N × 2N is 2N × 2N, the transform depth is 0, and if the transform unit size is N × N, the transform depth is 1, and the transform unit size is N / 2. If xN / 2, the conversion depth is set to 2. That is, for the conversion unit, the conversion unit based on the tree structure is set according to the conversion depth.

符号化深度別符号化情報は、符号化深度だけではなく予測関連情報及び変換関連情報が必要である。よって、符号化単位決定部120は、最小符号化誤差を発生させた符号化深度だけではなく、予測単位をパーティションで分割したパーティションタイプ、予測単位別予測モード、変換のための変換単位のサイズなどを定める。   The coding information by coding depth requires not only the coding depth but also prediction related information and transform related information. Therefore, the coding unit determination unit 120 is not limited to the coding depth causing the minimum coding error, but the partition type obtained by dividing the prediction unit by partition, the prediction mode for each prediction unit, the size of the conversion unit for conversion, and the like. Determine.

一実施形態による最大符号化単位のツリー構造による符号化単位及び予測単位/パーティション、及び変換単位の決定方式については、図7ないし19を参照して詳細に後述する。   An encoding unit and prediction unit / partition and conversion unit determination method using a tree structure of the maximum encoding unit according to an embodiment will be described in detail later with reference to FIGS.

符号化単位決定部120は、深度別符号化単位の符号化誤差をラグランジュ乗数(Lagrangian Multiplier)基盤の率−歪曲最適化技法を用いて測定する。   The coding unit determination unit 120 measures a coding error of a coding unit by depth using a Lagrangian multiplier based rate-distortion optimization technique.

出力部130は、符号化単位決定部120で定められた少なくとも1つの符号化深度に基づいて符号化された最大符号化単位の映像データ及び深度別符号化モードに関する情報をビットストリーム形態に出力する。   The output unit 130 outputs video data of the maximum coding unit encoded based on at least one coding depth determined by the coding unit determination unit 120 and information regarding the coding mode by depth in a bitstream form. .

符号化された映像データは、映像の残差データの符号化結果である。   The encoded video data is the encoding result of the video residual data.

深度別符号化モードに関する情報は、符号化深度情報、予測単位のパーティションタイプ情報、予測モード情報、変換単位のサイズ情報などを含む。   The information related to the coding mode by depth includes coding depth information, partition type information of prediction units, prediction mode information, size information of transform units, and the like.

符号化深度情報は、現在深度で符号化せずに下位深度の符号化単位で符号化するかどうかを示す深度別分割情報を用いて定義される。現在符号化単位の現在深度が符号化深度ならば、現在符号化単位は現在深度の符号化単位で符号化されるので、現在深度の分割情報はこれ以上下位深度に分割されないように定義される。逆に、現在符号化単位の現在深度が符号化深度でなければ、下位深度の符号化単位を用いる符号化を試みる必要があるので、現在深度の分割情報は下位深度の符号化単位に分割されるように定義される。   The coding depth information is defined by using division information by depth indicating whether or not coding is performed in a coding unit of a lower depth without coding at the current depth. If the current depth of the current coding unit is the coding depth, the current coding unit is coded in the coding unit of the current depth, so that the division information of the current depth is defined so as not to be further divided into lower depths. . Conversely, if the current depth of the current coding unit is not the coding depth, it is necessary to attempt coding using the coding unit of the lower depth, so that the division information of the current depth is divided into the coding units of the lower depth. Is defined as

現在深度が符号化深度でなければ、下位深度の符号化単位に分割された符号化単位について符号化が行われる。現在深度の符号化単位内に下位深度の符号化単位が1つ以上存在するので、それぞれの下位深度の符号化単位ごとに繰り返して符号化が行われ、等しい深度の符号化単位ごとに再帰的符号化が行われる。   If the current depth is not the coding depth, coding is performed on the coding unit divided into the coding units of the lower depth. Since one or more lower depth coding units exist in the current depth coding unit, the coding is repeated for each lower depth coding unit, and recursively for each equal depth coding unit. Encoding is performed.

1つの最大符号化単位内にツリー構造の符号化単位が定められ、符号化深度の符号化単位ごとに少なくとも1つの符号化モードに関する情報が定められねばならないので、1つの最大符号化単位については少なくとも1つの符号化モードに関する情報が定められる。また、最大符号化単位のデータは深度によって階層的に区切られ、位置別に符号化深度が異なる可能性があるため、データについて符号化深度及び符号化モードに関する情報が設定される。   Since a tree-structured coding unit is defined in one maximum coding unit, and information on at least one coding mode must be defined for each coding unit of coding depth, for one maximum coding unit, Information regarding at least one coding mode is defined. Further, since the data of the maximum coding unit is hierarchically divided by the depth and the coding depth may be different depending on the position, information on the coding depth and the coding mode is set for the data.

したがって、一実施形態による出力部130は、最大符号化単位に含まれている符号化単位、予測単位及び最小単位のうち少なくとも1つについて、該符号化深度及び符号化モードについての符号化情報が割り当てられる。   Therefore, the output unit 130 according to the embodiment includes the encoding information about the encoding depth and the encoding mode for at least one of the encoding unit, the prediction unit, and the minimum unit included in the maximum encoding unit. Assigned.

一実施形態による最小単位は、最下位符号化深度である最小符号化単位が4分割されたサイズの正方形のデータ単位である。一実施形態による最小単位は、最大符号化単位に含まれるすべての符号化単位、予測単位、パーティション単位及び変換単位内に含まれる最大サイズの正方形データ単位である。   The minimum unit according to an embodiment is a square data unit having a size obtained by dividing the minimum encoding unit, which is the lowest encoding depth, into four. The minimum unit according to an exemplary embodiment is a square data unit having a maximum size included in all encoding units, prediction units, partition units, and transform units included in the maximum encoding unit.

例えば、出力部130を通じて出力される符号化情報は、符号化単位別符号化情報と予測単位別符号化情報とに分類される。符号化単位別符号化情報は、予測モード情報、パーティション大きさ情報を含む。予測単位別に伝送される符号化情報は、インタモードの推定方向に関する情報、インタモードの参照映像インデックスに関する情報、動きベクトルに関する情報、イントラモードのクロマ成分に関する情報、イントラモードの補間方式に関する情報などを含む。   For example, the coding information output through the output unit 130 is classified into coding unit-specific coding information and prediction unit-specific coding information. The coding information for each coding unit includes prediction mode information and partition size information. Coding information transmitted for each prediction unit includes information on the inter-mode estimation direction, information on the inter-mode reference video index, information on motion vectors, information on intra-mode chroma components, information on intra-mode interpolation methods, etc. Including.

ピクチャー、スライスまたはGOP別に定義される符号化単位の最大サイズに関する情報及び最大深度に関する情報は、ビットストリームのヘッダ、シーケンスパラメータセットまたはピクチャーパラメータセットなどに挿入される。   Information on the maximum size of the coding unit defined for each picture, slice, or GOP and information on the maximum depth are inserted into a bitstream header, a sequence parameter set, a picture parameter set, or the like.

また現在ビデオについて許容される変換単位の最大サイズに関する情報及び変換単位の最小サイズに関する情報も、ビットストリームのヘッダ、シーケンスパラメータセットまたはピクチャーパラメータセットなどを通じて出力される。出力部130は、図1ないし図6を参照して前述した予測に関する参照情報、予測情報、単一方向予測情報、第4スライスタイプを含むスライスタイプ情報などを符号化して出力する。   Information on the maximum size of the conversion unit allowed for the current video and information on the minimum size of the conversion unit are also output through a bitstream header, a sequence parameter set, a picture parameter set, or the like. The output unit 130 encodes and outputs the reference information related to the prediction described above with reference to FIGS. 1 to 6, prediction information, unidirectional prediction information, slice type information including the fourth slice type, and the like.

ビデオ符号化装置100の最も簡単な形態の実施形態によれば、深度別符号化単位は、一階層上位深度の符号化単位の高さ及び幅を半分にしたサイズの符号化単位である。すなわち、現在深度の符号化単位のサイズが2N×2Nならば、下位深度の符号化単位のサイズはN×Nである。また、2N×2Nサイズの現在符号化単位は、N×Nサイズの下位深度符号化単位を最大4個含む。   According to the embodiment of the simplest form of the video encoding device 100, the coding unit by depth is a coding unit having a size in which the height and the width of the coding unit of one layer higher depth are halved. That is, if the size of the current depth coding unit is 2N × 2N, the size of the lower depth coding unit is N × N. Further, the current coding unit of 2N × 2N size includes a maximum of four lower depth coding units of N × N size.

したがって、ビデオ符号化装置100は、現在ピクチャーの特性を考慮して定められた最大符号化単位のサイズ及び最大深度に基づいて、それぞれの最大符号化単位ごとに最適の形態及びサイズの符号化単位を定めてツリー構造による符号化単位を構成する。また、それぞれの最大符号化単位ごとに多様な予測モード、変換方式などで符号化できるので、多様な映像サイズの符号化単位の映像特性を考慮して最適の符号化モードが定められる。   Therefore, the video encoding apparatus 100 can determine the encoding unit having the optimum form and size for each maximum encoding unit based on the size and the maximum depth of the maximum encoding unit determined in consideration of the characteristics of the current picture. To form a coding unit having a tree structure. In addition, since encoding can be performed in various prediction modes and conversion methods for each maximum encoding unit, an optimal encoding mode is determined in consideration of video characteristics of encoding units of various video sizes.

したがって、映像の解像度が非常に高いか、またはデータ量の非常に大きい映像を既存マクロブロック単位で符号化すれば、ピクチャーあたりマクロブロックの数が過度に多くなる。これによって、マクロブロックごとに生成される圧縮情報も多くなるので、圧縮情報の伝送負担が大きくなり、データ圧縮効率が減少する傾向がある。よって、一実施形態によるビデオ符号化装置は、映像のサイズを考慮して符号化単位の最大サイズを増加させつつ映像特性を考慮して符号化単位を調節できるので、映像圧縮効率が増大する。   Therefore, if a video having a very high resolution or a very large amount of data is encoded in units of existing macroblocks, the number of macroblocks per picture becomes excessively large. As a result, the amount of compressed information generated for each macroblock also increases, which increases the burden of transmitting the compressed information and tends to reduce the data compression efficiency. Therefore, the video encoding apparatus according to the embodiment can adjust the encoding unit in consideration of the video characteristics while increasing the maximum size of the encoding unit in consideration of the size of the video, so that the video compression efficiency is increased.

図7のビデオ符号化装置100は、図1を参照して前述したビデオ符号化装置10の動作を行う。   The video encoding apparatus 100 in FIG. 7 performs the operation of the video encoding apparatus 10 described above with reference to FIG.

符号化単位決定部120は、ビデオ符号化装置10のイントラ予測部12の動作を行う。最大符号化単位ごとに、ツリー構造による符号化単位別に、イントラ予測のための予測単位を定め、予測単位ごとにイントラ予測を行う。   The encoding unit determination unit 120 performs the operation of the intra prediction unit 12 of the video encoding device 10. For each maximum coding unit, a prediction unit for intra prediction is determined for each coding unit having a tree structure, and intra prediction is performed for each prediction unit.

出力部130は、ビデオ符号化装置10のシンボル符号化部14の動作を行う。予測単位ごとにイントラ予測モードの予測のために、MPMフラッグを符号化する。現在予測単位のイントラ予測モードが左側/上端予測単位のイントラ予測モードのうち少なくとも1つと同じ場合には、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードとが互いに同じが、または異なるかに関係なく、常に所定数の複数の候補イントラ予測モードを定め、候補イントラ予測モードに基づいて現在予測単位のための現在イントラモード情報を定めて符号化する。   The output unit 130 performs the operation of the symbol encoding unit 14 of the video encoding device 10. The MPM flag is encoded for prediction in the intra prediction mode for each prediction unit. When the intra prediction mode of the current prediction unit is the same as at least one of the intra prediction modes of the left / top prediction unit, the left intra prediction mode and the top intra prediction mode are always the same regardless of whether they are the same or different. A predetermined number of candidate intra prediction modes are determined, and current intra mode information for the current prediction unit is determined and encoded based on the candidate intra prediction modes.

出力部130は、候補イントラ予測モードの数を毎ピクチャーごとに定める。これと類似して、候補イントラ予測モードの数がスライスごとに、最大符号化単位ごとに、符号化単位ごとに、または予測単位ごとに定められてもよい。これに制限されずに所定データ単位ごとに候補イントラ予測モードの数が再び定められる。   The output unit 130 determines the number of candidate intra prediction modes for each picture. In a similar manner, the number of candidate intra prediction modes may be determined for each slice, for each maximum coding unit, for each coding unit, or for each prediction unit. Without being limited thereto, the number of candidate intra prediction modes is determined again for each predetermined data unit.

出力部130は、候補イントラ予測モードの数を更新したデータ単位のレベルによって、PPS(Picture Parameter Set)、SPS(Slice Parameter Set)、最大符号化単位レベル、符号化単位レベル、予測単位レベルなど多様なデータ単位レベルのパラメータとして、候補イントラ予測モードの数を示す情報を符号化することもできる。但し、所定データ単位ごとに毎度候補イントラ予測モードの数が定められても、常に候補イントラ予測モードの数を示す情報が符号化されるものではない。   The output unit 130 has various PPS (Picture Parameter Set), SPS (Slice Parameter Set), maximum coding unit level, coding unit level, prediction unit level, etc. according to the level of the data unit in which the number of candidate intra prediction modes is updated. As the data unit level parameter, information indicating the number of candidate intra prediction modes can be encoded. However, even if the number of candidate intra prediction modes is determined for each predetermined data unit, information indicating the number of candidate intra prediction modes is not always encoded.

図8は、本発明の一実施形態によって、ツリー構造による符号化単位に基づいたビデオ復号化装置200のブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram of a video decoding apparatus 200 based on a coding unit having a tree structure according to an embodiment of the present invention.

一実施形態によって、ツリー構造による符号化単位に基づいたビデオ予測を伴うビデオ復号化装置200は、受信部210、映像データ及び符号化情報抽出部220及び映像データ復号化部230を備える。以下、説明の便宜上、一実施形態によってツリー構造による符号化単位に基づいたビデオ予測を伴うビデオ復号化装置200は、‘ビデオ復号化装置200’と略称する。   According to an embodiment, a video decoding apparatus 200 with video prediction based on a coding unit having a tree structure includes a receiving unit 210, a video data and encoded information extracting unit 220, and a video data decoding unit 230. Hereinafter, for convenience of description, a video decoding apparatus 200 with video prediction based on a coding unit having a tree structure according to an embodiment is abbreviated as 'video decoding apparatus 200'.

一実施形態によるビデオ復号化装置200の復号化動作のための符号化単位、深度、予測単位、変換単位、各種符号化モードに関する情報など各種用語の定義は、図7及びビデオ符号化装置100を参照して前述した通りである。   Definitions of various terms such as an encoding unit, a depth, a prediction unit, a transform unit, and information on various encoding modes for the decoding operation of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment are illustrated in FIG. 7 and the video encoding apparatus 100. As described above with reference.

受信部210は、符号化されたビデオについてのビットストリームを受信してパージングする。映像データ及び符号化情報抽出部220は、パージングされたビットストリームから最大符号化単位別にツリー構造による符号化単位によって、符号化単位ごとに符号化された映像データを抽出して映像データ復号化部230に出力する。映像データ及び符号化情報抽出部220は、現在ピクチャーについてのヘッダ、シーケンスパラメータセットまたはピクチャーパラメータセットから、現在ピクチャーの符号化単位の最大サイズに関する情報を抽出する。   The receiving unit 210 receives and parses the bit stream for the encoded video. The video data and encoded information extraction unit 220 extracts video data encoded for each encoding unit from the parsed bitstream by an encoding unit having a tree structure for each maximum encoding unit, and extracts a video data decoding unit. 230. The video data and coding information extraction unit 220 extracts information on the maximum size of the current picture coding unit from the header, sequence parameter set, or picture parameter set for the current picture.

また、映像データ及び符号化情報抽出部220は、パージングされたビットストリームから最大符号化単位別に、ツリー構造による符号化単位についての符号化深度及び符号化モードに関する情報を抽出する。抽出された符号化深度及び符号化モードに関する情報は、映像データ復号化部230に出力される。すなわち、ビット列の映像データを最大符号化単位に分割して、映像データ復号化部230が最大符号化単位ごとに映像データを復号化可能にする。   Also, the video data and coding information extraction unit 220 extracts information on coding depth and coding mode for coding units based on a tree structure for each maximum coding unit from the parsed bitstream. Information regarding the extracted coding depth and coding mode is output to the video data decoding unit 230. That is, the video data of the bit string is divided into the maximum encoding units, and the video data decoding unit 230 can decode the video data for each maximum encoding unit.

最大符号化単位別符号化深度及び符号化モードに関する情報は、1つ以上の符号化深度情報について設定され、符号化深度別符号化モードに関する情報は、該符号化単位のパーティションタイプ情報、予測モード情報及び変換単位のサイズ情報などを含む。また、符号化深度情報として、深度別分割情報が抽出されてもよい。   Information regarding the coding depth and coding mode for each maximum coding unit is set for one or more coding depth information, and information regarding the coding mode for each coding depth includes partition type information and prediction mode for the coding unit. Information, size information of conversion units, and the like. Further, division information by depth may be extracted as the encoded depth information.

映像データ及び符号化情報抽出部220が抽出した最大符号化単位別符号化深度及び符号化モードに関する情報は、一実施形態によるビデオ符号化装置100のように符号化端で、最大符号化単位別深度別符号化単位ごとに繰り返して符号化を行って、最小符号化誤差を発生させることで定められた符号化深度及び符号化モードに関する情報である。よって、ビデオ復号化装置200は、最小符号化誤差を発生させる符号化方式によってデータを復号化して映像を復元する。   Information regarding the coding depth and coding mode for each maximum coding unit extracted by the video data and the coding information extraction unit 220 is classified by the maximum coding unit at the coding end as in the video coding device 100 according to an embodiment. This is information relating to the coding depth and coding mode determined by performing coding repeatedly for each coding unit by depth and generating a minimum coding error. Therefore, the video decoding apparatus 200 restores the video by decoding the data using an encoding method that generates a minimum encoding error.

一実施形態による符号化深度及び符号化モードについての符号化情報は、該符号化単位、予測単位及び最小単位のうち所定データ単位について割り当てられているので、映像データ及び符号化情報抽出部220は、所定データ単位別に符号化深度及び符号化モードに関する情報を抽出する。所定データ単位別に、該最大符号化単位の符号化深度及び符号化モードに関する情報が記録されていれば、同じ符号化深度及び符号化モードに関する情報を持っている所定データ単位は、同じ最大符号化単位に含まれるデータ単位と類推される。   Since the encoding information about the encoding depth and the encoding mode according to an embodiment is allocated for a predetermined data unit among the encoding unit, the prediction unit, and the minimum unit, the video data and encoding information extraction unit 220 includes The information about the coding depth and the coding mode is extracted for each predetermined data unit. If information on the coding depth and coding mode of the maximum coding unit is recorded for each predetermined data unit, the predetermined data unit having the same coding depth and coding mode information has the same maximum coding. It can be inferred as a data unit included in the unit.

映像データ復号化部230は、最大符号化単位別符号化深度及び符号化モードに関する情報に基づいて、それぞれの最大符号化単位の映像データを復号化して現在ピクチャーを復元する。すなわち、映像データ復号化部230は、最大符号化単位に含まれるツリー構造による符号化単位のうちそれぞれの符号化単位ごとに、読み取られたパーティションタイプ、予測モード、変換単位に基づいて符号化された映像データを復号化する。復号化過程は、イントラ予測及び動き補償を含む予測過程、及び逆変換過程を含む。   The video data decoding unit 230 restores the current picture by decoding the video data of each maximum coding unit based on the information regarding the coding depth and coding mode for each maximum coding unit. That is, the video data decoding unit 230 is encoded on the basis of the read partition type, prediction mode, and conversion unit for each encoding unit among the encoding units having a tree structure included in the maximum encoding unit. Decode the video data. The decoding process includes a prediction process including intra prediction and motion compensation, and an inverse transformation process.

映像データ復号化部230は、符号化深度別符号化単位の予測単位のパーティションタイプ情報及び予測モード情報に基づいて、符号化単位ごとにそれぞれのパーティション及び予測モードによってイントラ予測または動き補償を行う。   The video data decoding unit 230 performs intra prediction or motion compensation according to each partition and prediction mode for each coding unit, based on the partition type information and prediction mode information of the prediction unit of the coding unit by coding depth.

また、映像データ復号化部230は、最大符号化単位別逆変換のために、符号化単位別にツリー構造による変換単位情報を読み取り、符号化単位ごとに変換単位に基づいた逆変換を行う。逆変換を通じて、符号化単位の空間領域の画素値を復元する。   In addition, the video data decoding unit 230 reads conversion unit information based on a tree structure for each coding unit, and performs inverse conversion based on the conversion unit for each coding unit, in order to perform inverse conversion for each maximum coding unit. Through inverse transformation, the pixel value in the spatial region of the coding unit is restored.

映像データ復号化部230は、深度別分割情報を用いて現在最大符号化単位の符号化深度を定める。もし、分割情報が現在深度でこれ以上分割されないことを示すならば、現在深度が符号化深度である。よって、映像データ復号化部230は、現在最大符号化単位の映像データについて現在深度の符号化単位を、予測単位のパーティションタイプ、予測モード及び変換単位サイズ情報を用いて復号化する。   The video data decoding unit 230 determines the encoding depth of the current maximum encoding unit using the depth-specific division information. If the division information indicates that no further division is made at the current depth, the current depth is the coding depth. Accordingly, the video data decoding unit 230 decodes the current depth coding unit of the current maximum coding unit video data using the prediction unit partition type, the prediction mode, and the transform unit size information.

すなわち、符号化単位、予測単位及び最小単位のうち所定データ単位について設定されている符号化情報を観察し、同じ分割情報を含む符号化情報を保有しているデータ単位が集まって、映像データ復号化部230によって同じ符号化モードで復号化する1つのデータ単位と見なされる。このように定められた符号化単位ごとに符号化モードに関する情報を獲得して現在符号化単位の復号化が行われる。   That is, the encoding information set for the predetermined data unit among the encoding unit, the prediction unit, and the minimum unit is observed, and the data units having the encoding information including the same division information are gathered to decode the video data It is regarded as one data unit to be decoded by the encoding unit 230 in the same encoding mode. Information on the coding mode is acquired for each coding unit determined in this manner, and decoding of the current coding unit is performed.

また、図8のビデオ復号化装置200は、図2を参照して前述したビデオ復号化装置20の動作を行う。   Also, the video decoding device 200 in FIG. 8 performs the operation of the video decoding device 20 described above with reference to FIG.

受信部210は、ビデオ復号化装置20のパージング部22の動作を行う。映像データ及び符号化情報抽出部220と映像データ復号化部230とは、ビデオ復号化装置20のイントラ予測部24の動作を行う。   The receiving unit 210 performs the operation of the parsing unit 22 of the video decoding device 20. The video data and encoded information extraction unit 220 and the video data decoding unit 230 perform the operation of the intra prediction unit 24 of the video decoding device 20.

パージング部22は、ツリー構造による符号化単位別に、イントラ予測のための予測単位が定められた場合、予測単位ごとにビットストリームから、イントラ予測モードの予測のためのMPMフラッグをパージングする。左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードとが互いに同じか、または異なるかを判断せずとも、ビットストリームからMPMフラッグに連続して現在イントラモード情報をパージングできる。映像データ及び符号化情報抽出部220は、MPMフラッグ及びイントラモード情報を含んでブロックのシンボルのパージングを完了した後、パージングされた情報から現在イントラ予測モードを復元する。所定数の複数の候補イントラ予測モードを用いて現在イントラ予測モードが予測されることもある。映像データ復号化部230は、復元された現在イントラ予測モード及び残差データを用いて現在予測単位についてのイントラ予測を行う。   The parsing unit 22 parses the MPM flag for prediction of the intra prediction mode from the bitstream for each prediction unit when the prediction unit for intra prediction is determined for each coding unit based on the tree structure. The current intra mode information can be parsed continuously from the bitstream to the MPM flag without determining whether the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode are the same or different from each other. The video data / encoded information extraction unit 220 restores the current intra prediction mode from the parsed information after completing parsing of the block symbols including the MPM flag and the intra mode information. The current intra prediction mode may be predicted using a predetermined number of candidate intra prediction modes. The video data decoding unit 230 performs intra prediction on the current prediction unit using the restored current intra prediction mode and residual data.

映像データ及び符号化情報抽出部220は、候補イントラ予測モードの数を毎ピクチャーごとに再び定める。   The video data and encoded information extraction unit 220 determines again the number of candidate intra prediction modes for each picture.

パージング部22は、ビットストリームのPPS、SPS、最大符号化単位レベル、符号化単位レベル、予測単位レベルなどの多様なデータ単位レベルのパラメータから、所定数の候補イントラ予測モードの数を示す情報をパージングする場合があり得る。この場合、映像データ及び符号化情報抽出部220は、情報がパージングされたレベルに対応するデータ単位ごとに、パージングされた情報が示す数ほどの候補イントラ予測モードを定める。   The parsing unit 22 includes information indicating a predetermined number of candidate intra prediction modes from parameters of various data unit levels such as PPS, SPS, maximum coding unit level, coding unit level, and prediction unit level of the bitstream. There is a possibility of purging. In this case, the video data and encoded information extraction unit 220 determines as many candidate intra prediction modes as the number indicated by the parsed information for each data unit corresponding to the level at which the information is parsed.

但し、映像データ及び符号化情報抽出部220は、候補イントラ予測モードの数を示す情報がパージングされないとしても、スライスごとに、最大符号化単位ごとに、符号化単位ごとに、または予測単位などの所定データ単位ごとに候補イントラ予測モードの数を更新する。   However, the video data and encoded information extraction unit 220 may determine whether the information indicating the number of candidate intra prediction modes is not parsed, for each slice, for each maximum encoding unit, for each encoding unit, or for a prediction unit, etc. The number of candidate intra prediction modes is updated for each predetermined data unit.

結局、ビデオ復号化装置200は、符号化過程で最大符号化単位ごとに再帰的に符号化を行って最小符号化誤差を発生させた符号化単位に関する情報を獲得し、現在ピクチャーについての復号化に用いる。すなわち、最大符号化単位ごとに最適符号化単位で定められたツリー構造による符号化単位の、符号化された映像データの復号化が可能になる。   Eventually, the video decoding apparatus 200 recursively encodes each maximum encoding unit in the encoding process to obtain information on the encoding unit that caused the minimum encoding error, and decodes the current picture. Used for. That is, it is possible to decode the encoded video data in a coding unit having a tree structure determined by the optimum coding unit for each maximum coding unit.

したがって、高い解像度の映像またはデータ量が過度に多い映像であっても、符号化端から伝送された最適符号化モードに関する情報を用いて、映像の特性に適応的に定められた符号化単位のサイズ及び符号化モードによって効率的に映像データを復号化して復元する。   Therefore, even if the video has a high resolution or an excessively large amount of data, the information about the optimal encoding mode transmitted from the encoding end is used to determine the encoding unit adaptively determined by the video characteristics. The video data is efficiently decoded and restored according to the size and the encoding mode.

図9は、本発明の一実施形態による符号化単位の概念を示す。   FIG. 9 shows a concept of a coding unit according to an embodiment of the present invention.

符号化単位の例は、符号化単位のサイズは幅×高さで表現され、サイズ64×64の符号化単位から32×32、16×16、8×8を含む。サイズ64×64の符号化単位は、サイズ64×64、64×32、32×64、32×32のパーティションに分割され、サイズ32×32の符号化単位は、サイズ32×32、32×16、16×32、16×16のパーティションに分割され、サイズ16×16の符号化単位は、サイズ16×16、16×8、8×16、8×8のパーティションに分割され、サイズ8×8の符号化単位は、サイズ8×8、8×4、4×8、4×4のパーティションに分割される。   In the example of the coding unit, the size of the coding unit is expressed by width × height, and includes 32 × 32, 16 × 16, and 8 × 8 from the coding unit of size 64 × 64. An encoding unit of size 64 × 64 is divided into partitions of size 64 × 64, 64 × 32, 32 × 64, and 32 × 32, and an encoding unit of size 32 × 32 is divided into sizes 32 × 32 and 32 × 16. , 16 × 32, and 16 × 16 partitions, and an encoding unit of size 16 × 16 is divided into partitions of size 16 × 16, 16 × 8, 8 × 16, and 8 × 8, and size 8 × 8. Are encoded into partitions of size 8 × 8, 8 × 4, 4 × 8, 4 × 4.

ビデオデータ310については、解像度は1920×1080、符号化単位の最大サイズは64、最大深度が2に設定されている。ビデオデータ320については、解像度は1920×1080、符号化単位の最大サイズは64、最大深度は3に設定されている。ビデオデータ330については、解像度は352×288、符号化単位の最大サイズは16、最大深度は1に設定されている。図9に示された最大深度は、最大符号化単位から最小符号化単位までの総分割回数を示す。   For the video data 310, the resolution is set to 1920 × 1080, the maximum encoding unit size is set to 64, and the maximum depth is set to 2. For the video data 320, the resolution is set to 1920 × 1080, the maximum size of the encoding unit is set to 64, and the maximum depth is set to 3. For the video data 330, the resolution is set to 352 × 288, the maximum size of the encoding unit is 16, and the maximum depth is set to 1. The maximum depth shown in FIG. 9 indicates the total number of divisions from the maximum coding unit to the minimum coding unit.

解像度が高いか、またはデータ量が多い場合、符号化効率の向上だけではなく映像特性を正確に反映するために、符号化サイズの最大サイズが相対的に大きいことが望ましい。よって、ビデオデータ330に比べて、解像度の高いビデオデータ310、320は、符号化サイズの最大サイズが64に選択される。   When the resolution is high or the amount of data is large, it is desirable that the maximum encoding size is relatively large in order to accurately reflect the video characteristics as well as the improvement in encoding efficiency. Therefore, the video data 310 and 320 having higher resolution than the video data 330 is selected to have a maximum encoding size of 64.

ビデオデータ310の最大深度は2であるので、ビデオデータ310の符号化単位315は、長軸サイズ64の最大符号化単位から、2回分割しつつ深度が2階層深くなって長軸サイズ32、16の符号化単位まで含む。一方、ビデオデータ330の最大深度は1であるので、ビデオデータ330の符号化単位335は、長軸サイズ16の符号化単位から、1回分割して深度が1階層深くなって長軸サイズ8の符号化単位まで含む。   Since the maximum depth of the video data 310 is 2, the encoding unit 315 of the video data 310 is divided into two layers from the maximum encoding unit of the major axis size 64 while the depth is increased by two layers, the major axis size 32, Includes up to 16 coding units. On the other hand, since the maximum depth of the video data 330 is 1, the encoding unit 335 of the video data 330 is divided once from the encoding unit of the major axis size 16 and the depth becomes one layer deeper, and the major axis size 8 Up to coding units.

ビデオデータ320の最大深度は3であるので、ビデオデータ320の符号化単位325は、長軸サイズ64の最大符号化単位から、3回分割しつつ深度が3階層深くなって長軸サイズ32、16、8の符号化単位まで含む。深度が深くなるほど詳細情報の表現能が向上する。   Since the maximum depth of the video data 320 is 3, the encoding unit 325 of the video data 320 is divided into three layers from the maximum encoding unit of the major axis size 64 while the depth is increased by three layers, the major axis size 32, Includes up to 16 and 8 coding units. The deeper the depth, the better the ability to express detailed information.

図10は、本発明の一実施形態による符号化単位に基づいた映像符号化部400のブロック図である。一実施形態による映像符号化部400は、ビデオ符号化装置100の符号化単位決定部120で映像データの符号化に経る作業を含む。すなわち、イントラ予測部410は、現在フレーム405のうちイントラモードの符号化単位についてイントラ予測を行い、動き推定部420及び動き補償部425は、インタモードの現在フレーム405及び参照フレーム495を用いてインタ推定及び動き補償を行う。   FIG. 10 is a block diagram of a video encoding unit 400 based on a coding unit according to an embodiment of the present invention. The video encoding unit 400 according to an embodiment includes an operation of encoding video data by the encoding unit determination unit 120 of the video encoding device 100. That is, the intra prediction unit 410 performs intra prediction on the intra mode coding unit in the current frame 405, and the motion estimation unit 420 and the motion compensation unit 425 use the current frame 405 and the reference frame 495 in the inter mode. Perform estimation and motion compensation.

イントラ予測部410、動き推定部420及び動き補償部425から出力されたデータは、変換部430及び量子化部440を経て量子化された変換係数に出力される。量子化された変換係数は、逆量子化部460、逆変換部470を通じて空間領域のデータに復元され、復元された空間領域のデータは、デブロッキング部480及びループフィルタリング部490を経て後処理されて参照フレーム495に出力される。量子化された変換係数は、エントロピー符号化部450を経てビットストリーム455に出力される。   Data output from the intra prediction unit 410, the motion estimation unit 420, and the motion compensation unit 425 is output to the quantized transform coefficient through the transform unit 430 and the quantization unit 440. The quantized transform coefficient is restored to the spatial domain data through the inverse quantization unit 460 and the inverse transformation unit 470, and the restored spatial domain data is post-processed through the deblocking unit 480 and the loop filtering unit 490. To the reference frame 495. The quantized transform coefficient is output to the bit stream 455 through the entropy encoding unit 450.

一実施形態によるビデオ符号化装置100に適用されるためには、映像符号化部400の構成要素であるイントラ予測部410、動き推定部420、動き補償部425、変換部430、量子化部440、エントロピー符号化部450、逆量子化部460、逆変換部470、デブロッキング部480及びループフィルタリング部490がいずれも、最大符号化単位ごとに最大深度を考慮してツリー構造による符号化単位のうちそれぞれの符号化単位に基づいた作業を行わねばならない。   In order to be applied to the video encoding apparatus 100 according to an embodiment, the intra prediction unit 410, the motion estimation unit 420, the motion compensation unit 425, the conversion unit 430, and the quantization unit 440, which are components of the video encoding unit 400. , The entropy encoding unit 450, the inverse quantization unit 460, the inverse transform unit 470, the deblocking unit 480, and the loop filtering unit 490 all take into account the maximum depth for each maximum encoding unit. Of these, work based on each coding unit must be performed.

特に、イントラ予測部410、動き推定部420及び動き補償部425は、現在最大符号化単位の最大サイズ及び最大深度を考慮してツリー構造による符号化単位のうちそれぞれの符号化単位のパーティション及び予測モードを定め、変換部430は、ツリー構造による符号化単位のうちそれぞれの符号化単位内の変換単位のサイズを定めねばならない。   In particular, the intra prediction unit 410, the motion estimation unit 420, and the motion compensation unit 425 consider the maximum size and the maximum depth of the current maximum coding unit, and the partition and prediction of each coding unit among the coding units based on the tree structure. The mode is determined, and the conversion unit 430 must determine the size of the conversion unit in each encoding unit among the encoding units based on the tree structure.

特に、イントラ予測部410は、ビデオ符号化装置10のイントラ予測部12の動作を行う。最大符号化単位ごとに、ツリー構造による符号化単位別にイントラ予測のための予測単位を定め、予測単位ごとにイントラ予測を行う。   In particular, the intra prediction unit 410 performs the operation of the intra prediction unit 12 of the video encoding device 10. For each maximum coding unit, a prediction unit for intra prediction is determined for each coding unit having a tree structure, and intra prediction is performed for each prediction unit.

現在予測単位と左側/上端予測単位とが同じ場合に、左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードとが互いに同じか、または異なる場合にいずれも複数の候補イントラ予測モードが定められるので、エントロピー符号化部450は、予測単位ごとにMPMフラッグを符号化し、次いで、現在予測単位のための後輩イントラ予測モードに基づいて定められた現在イントラモード情報を符号化する。   When the current prediction unit and the left / top prediction unit are the same, a plurality of candidate intra prediction modes are determined when the left intra prediction mode and the top intra prediction mode are the same or different from each other. The unit 450 encodes the MPM flag for each prediction unit, and then encodes the current intra mode information determined based on the junior intra prediction mode for the current prediction unit.

図11は、本発明の一実施形態による符号化単位に基づいた映像復号化部500のブロック図である。   FIG. 11 is a block diagram of a video decoding unit 500 based on a coding unit according to an embodiment of the present invention.

ビットストリーム505がパージング部510を経て、復号化対象である符号化された映像データ及び復号化のために必要な符号化に関する情報がパージングされる。符号化された映像データは、エントロピー復号化部520及び逆量子化部530を経て逆量子化されたデータに出力され、逆変換部540を経て空間領域の映像データが復元される。   The bit stream 505 passes through the parsing unit 510, and the encoded video data to be decoded and information related to the encoding necessary for decoding are parsed. The encoded video data is output to the inversely quantized data through the entropy decoding unit 520 and the inverse quantization unit 530, and the spatial domain video data is restored through the inverse transform unit 540.

空間領域の映像データについて、イントラ予測部550は、イントラモードの符号化単位についてイントラ予測を行い、動き補償部560は、参照フレーム585を共に用いてインタモードの符号化単位について動き補償を行う。   For the spatial domain video data, the intra prediction unit 550 performs intra prediction on the intra mode coding unit, and the motion compensation unit 560 performs motion compensation on the inter mode coding unit using the reference frame 585 together.

イントラ予測部550及び動き補償部560を経た空間領域のデータは、デブロッキング部570及びループフィルタリング部580を経て後処理されて復元フレーム595に出力される。また、デブロッキング部570及びループフィルタリング部580を経て後処理されたデータは、参照フレーム585として出力される。   Data in the spatial domain that has passed through the intra prediction unit 550 and the motion compensation unit 560 is post-processed through the deblocking unit 570 and the loop filtering unit 580 and output to the restored frame 595. In addition, data post-processed through the deblocking unit 570 and the loop filtering unit 580 is output as a reference frame 585.

ビデオ復号化装置200の映像データ復号化部230で映像データを復号化するために、一実施形態による映像復号化部500のパージング部510以後の段階別作業が行われる。   In order to decode the video data by the video data decoding unit 230 of the video decoding device 200, operations after the parsing unit 510 of the video decoding unit 500 according to an embodiment are performed.

一実施形態によるビデオ復号化装置200に適用されるためには、映像復号化部500の構成要素であるパージング部510、エントロピー復号化部520、逆量子化部530、逆変換部540、イントラ予測部550、動き補償部560、デブロッキング部570及びループフィルタリング部580はいずれも、最大符号化単位ごとにツリー構造による符号化単位に基づいて作業を行わねばならない。   In order to be applied to the video decoding apparatus 200 according to an embodiment, a parsing unit 510, an entropy decoding unit 520, an inverse quantization unit 530, an inverse transform unit 540, and an intra prediction, which are components of the video decoding unit 500. All of the unit 550, the motion compensation unit 560, the deblocking unit 570, and the loop filtering unit 580 have to perform operations based on a coding unit having a tree structure for each maximum coding unit.

特に、イントラ予測部550、動き補償部560は、ツリー構造による符号化単位それぞれごとにパーティション及び予測モードを定め、逆変換部540は、符号化単位ごとに変換単位のサイズを定めねばならない。   In particular, the intra prediction unit 550 and the motion compensation unit 560 must determine a partition and a prediction mode for each coding unit based on a tree structure, and the inverse transform unit 540 must determine the size of the transform unit for each coding unit.

特に、パージング部510は、ツリー構造による符号化単位別に、イントラ予測のための予測単位が定められた場合、予測単位ごとにビットストリームから、イントラ予測モードの予測のためのMPMフラッグをパージングする。左側イントラ予測モードと上端イントラ予測モードとが互いに同じか、または異なるかを判断せずとも、ビットストリームからMPMフラッグに連続して現在イントラモード情報をパージングできる。エントロピー復号化部520は、MPMフラッグ及び現在イントラモード情報を含んでブロックのシンボルのパージングを完了した後、パージングされた情報から現在イントラ予測モードを復元する。イントラ予測部550は、復元された現在イントラ予測モード及び残差データを用いて現在予測単位についてのイントラ予測を行う。   In particular, when a prediction unit for intra prediction is determined for each coding unit based on a tree structure, parsing section 510 parses an MPM flag for prediction of an intra prediction mode from the bit stream for each prediction unit. The current intra mode information can be parsed continuously from the bitstream to the MPM flag without determining whether the left intra prediction mode and the upper intra prediction mode are the same or different from each other. The entropy decoding unit 520 restores the current intra prediction mode from the parsed information after completing parsing of the block symbols including the MPM flag and the current intra mode information. The intra prediction unit 550 performs intra prediction on the current prediction unit using the restored current intra prediction mode and residual data.

図12は、本発明の一実施形態による深度別符号化単位及びパーティションを示す。
一実施形態によるビデオ符号化装置100及び一実施形態によるビデオ復号化装置200は、映像特性を考慮するために階層的な符号化単位を使う。符号化単位の最大高さ及び幅、最大深度は、映像の特性によって適応的に定められてもく、ユーザのニーズに応じて多様に設定されてもよい。既定の符号化単位の最大サイズによって、深度別符号化単位のサイズが定められる。
FIG. 12 illustrates a coding unit and a partition by depth according to an embodiment of the present invention.
The video encoding apparatus 100 according to an embodiment and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment use hierarchical encoding units in order to consider video characteristics. The maximum height, width, and maximum depth of the encoding unit may be determined adaptively according to the characteristics of the video, and may be set variously according to the user's needs. The size of the coding unit by depth is determined by the maximum size of the predetermined coding unit.

一実施形態による符号化単位の階層構造600は、符号化単位の最大高さ及び幅が64であり、最大深度が4の場合を図示している。この時、最大深度は、最大符号化単位から最小符号化単位までの総分割回数を示す。一実施形態による符号化単位の階層構造600の縦軸に沿って深度が深くなるので、深度別符号化単位の高さ及び幅がそれぞれ分割される。また、符号化単位の階層構造600の横軸に沿って、それぞれの深度別符号化単位の予測符号化の基盤になる予測単位及びパーティションが図示されている。   The encoding unit hierarchical structure 600 according to an embodiment illustrates a case where the maximum height and width of the encoding unit is 64 and the maximum depth is 4. At this time, the maximum depth indicates the total number of divisions from the maximum encoding unit to the minimum encoding unit. Since the depth increases along the vertical axis of the hierarchical structure 600 of coding units according to an embodiment, the height and width of the coding unit by depth are each divided. Further, along the horizontal axis of the hierarchical structure 600 of coding units, prediction units and partitions that are the basis of predictive coding of coding units by depth are illustrated.

すなわち、符号化単位610は、符号化単位の階層構造600のうち最大符号化単位であって、深度が0であり、符号化単位のサイズ、すなわち、高さ及び幅が64×64である。縦軸に沿って深度が深くなり、サイズ32×32の深度1の符号化単位620、サイズ16×16の深度2の符号化単位630、サイズ8×8の深度3の符号化単位640、サイズ4×4の深度4の符号化単位650が存在する。サイズ4×4の深度4の符号化単位650は、最小符号化単位である。   That is, the coding unit 610 is the maximum coding unit in the hierarchical structure 600 of coding units, has a depth of 0, and has a coding unit size, that is, a height and a width of 64 × 64. The depth increases along the vertical axis, the depth 1 encoding unit 620 of size 32 × 32, the depth 2 encoding unit 630 of size 16 × 16, the depth 3 encoding unit 640 of size 8 × 8, and the size. There are 4 × 4 depth 4 coding units 650. An encoding unit 650 with a depth of 4 of size 4 × 4 is a minimum encoding unit.

それぞれの深度別に横軸に沿って、符号化単位の予測単位及びパーティションが配列される。すなわち、深度0のサイズ64×64の符号化単位610が予測単位ならば、予測単位は、サイズ64×64の符号化単位610に含まれるサイズ64×64のパーティション610、サイズ64×32のパーティション612、サイズ32×64のパーティション614、サイズ32×32のパーティション616に分割される。   A prediction unit and a partition of a coding unit are arranged along the horizontal axis for each depth. That is, if the encoding unit 610 having a depth of 0 and a size of 64 × 64 is a prediction unit, the prediction unit includes a partition of size 64 × 64 and a partition of size 64 × 32 included in the encoding unit of size 64 × 64. It is divided into a partition 614 of size 612, a size of 32 × 64, and a partition 616 of size 32 × 32.

同様に、深度1のサイズ32×32の符号化単位620の予測単位は、サイズ32×32の符号化単位620に含まれるサイズ32×32のパーティション620、サイズ32×16のパーティション622、サイズ16×32のパーティション624、サイズ16×16のパーティション626に分割される。   Similarly, the prediction unit of the coding unit 620 having the size 32 × 32 having the depth 1 is the partition 620 having the size 32 × 32, the partition 622 having the size 32 × 16, and the size 16 included in the coding unit 620 having the size 32 × 32. The partition is divided into a × 32 partition 624 and a size 16 × 16 partition 626.

同様に、深度2のサイズ16×16の符号化単位630の予測単位は、サイズ16×16の符号化単位630に含まれるサイズ16×16のパーティション630、サイズ16×8のパーティション632、サイズ8×16のパーティション634、サイズ8×8のパーティション636に分割される。   Similarly, the prediction unit of the coding unit 630 having the depth 16 and the size 16 × 16 is the partition 630 having the size 16 × 16, the partition 632 having the size 16 × 8, and the size 8 included in the coding unit 630 having the size 16 × 16. It is divided into a × 16 partition 634 and a size 8 × 8 partition 636.

同様に、深度3のサイズ8×8の符号化単位640の予測単位は、サイズ8×8の符号化単位640に含まれるサイズ8×8のパーティション640、サイズ8×4のパーティション642、サイズ4×8のパーティション644、サイズ4×4のパーティション646に分割される。   Similarly, a prediction unit of a coding unit 640 having a depth of 3 and a size of 8 × 8 includes a size 8 × 8 partition 640, a size 8 × 4 partition 642, and a size 4 included in the size 8 × 8 coding unit 640. It is divided into a × 8 partition 644 and a size 4 × 4 partition 646.

最後に、深度4のサイズ4×4の符号化単位650は、最小符号化単位であって最下位深度の符号化単位であり、該予測単位もサイズ4×4のパーティション650のみで設定される。   Finally, the depth 4 size 4 × 4 encoding unit 650 is the minimum encoding unit and the lowest depth encoding unit, and the prediction unit is also set only in the partition 4650 of size 4 × 4. .

一実施形態によるビデオ符号化装置100の符号化単位決定部120は、最大符号化単位610の符号化深度を定めるために、最大符号化単位610に含まれるそれぞれの深度の符号化単位ごとに符号化を行わねばならない。   The encoding unit determination unit 120 of the video encoding device 100 according to an embodiment performs encoding for each encoding unit of each depth included in the maximum encoding unit 610 in order to determine the encoding depth of the maximum encoding unit 610. Must be done.

同一範囲及びサイズのデータを含むための深度別符号化単位の数は、深度が深くなるほど深度別符号化単位の数も増加する。例えば、深度1の符号化単位1つが含むデータについて、深度2の符号化単位は4つ必要である。よって、同じデータの符号化結果を深度別に比べるために、1つの深度1の符号化単位及び4つの深度2の符号化単位を用いてそれぞれ符号化されねばならない。   The number of coding units by depth for including data of the same range and size increases as the depth increases. For example, for data included in one coding unit with depth 1, four coding units with depth 2 are required. Therefore, in order to compare the encoding results of the same data by depth, encoding must be performed using one depth 1 encoding unit and four depth 2 encoding units.

それぞれの深度別符号化のためには、符号化単位の階層構造600の横軸に沿って、深度別符号化単位の予測単位ごとに符号化を行って、該深度で最も小さな符号化誤差である代表符号化誤差が選択される。また、符号化単位の階層構造600の縦軸に沿って深度が深くなり、それぞれの深度ごとに符号化を行って、深度別代表符号化誤差を比較して最小符号化誤差が検索される。最大符号化単位610のうち最小符号化誤差が発生する深度及びパーティションが、最大符号化単位610の符号化深度及びパーティションタイプと選択される。   For each coding by depth, coding is performed for each prediction unit of the coding unit by depth along the horizontal axis of the hierarchical structure 600 of coding units, and the coding error with the smallest coding error is obtained. A representative coding error is selected. Also, the depth increases along the vertical axis of the hierarchical structure 600 of the coding unit, coding is performed for each depth, and the representative coding error by depth is compared to search for the minimum coding error. The depth and partition where the minimum coding error occurs among the maximum coding units 610 is selected as the coding depth and partition type of the maximum coding unit 610.

図13は、本発明の一実施形態による符号化単位及び変換単位の関係を示す。   FIG. 13 shows the relationship between coding units and transform units according to an embodiment of the present invention.

一実施形態によるビデオ符号化装置100または一実施形態によるビデオ復号化装置200は、最大符号化単位ごとに最大符号化単位より小さいか、または同じサイズの符号化単位で映像を符号化または復号化する。符号化過程中に変換のための変換単位のサイズは、それぞれの符号化単位より大きくないデータ単位に基づいて選択される。   The video encoding apparatus 100 according to an embodiment or the video decoding apparatus 200 according to an embodiment encodes or decodes a video with an encoding unit smaller than or equal to the maximum encoding unit for each maximum encoding unit. To do. During the encoding process, the size of the conversion unit for conversion is selected based on a data unit that is not larger than the respective encoding unit.

例えば、一実施形態によるビデオ符号化装置100または一実施形態によるビデオ復号化装置200で、現在符号化単位710が64×64サイズである時、32×32サイズの変換単位720を用いて変換が行われる。   For example, in the video encoding apparatus 100 according to an embodiment or the video decoding apparatus 200 according to an embodiment, when the current encoding unit 710 is 64 × 64 size, conversion is performed using a conversion unit 720 of 32 × 32 size. Done.

また、64×64サイズの符号化単位710のデータを、64×64サイズ以下の32×32、16×16、8×8、4×4サイズの変換単位でそれぞれ変換を行って符号化した後、原本との誤差が最も少ない変換単位が選択される。   In addition, after the data of the encoding unit 710 of 64 × 64 size is converted and encoded by the conversion unit of 32 × 32, 16 × 16, 8 × 8, 4 × 4 size of 64 × 64 or less, respectively. The conversion unit with the least error from the original is selected.

図14は、本発明の一実施形態による深度別符号化情報を示す。   FIG. 14 shows coding information by depth according to an embodiment of the present invention.

一実施形態によるビデオ符号化装置100の出力部130は、符号化モードに関する情報として、それぞれの符号化深度の符号化単位ごとにパーティションタイプに関する情報800、予測モードに関する情報810、変換単位サイズに関する情報820を符号化して伝送する。   The output unit 130 of the video encoding device 100 according to the embodiment includes, as information regarding the encoding mode, information 800 regarding the partition type, information 810 regarding the prediction mode, and information regarding the transform unit size for each encoding unit of each encoding depth. 820 is encoded and transmitted.

パーティションタイプに関する情報800は、現在符号化単位の予測符号化のためのデータ単位として、現在符号化単位の予測単位が分割されたパーティションの形態に関する情報を示す。例えば、サイズ2N×2Nの現在符号化単位CU_0は、サイズ2N×2Nのパーティション802、サイズ2N×Nのパーティション804、サイズN×2Nのパーティション806、サイズN×Nのパーティション808のうちいずれか1つのタイプに分割されて用いられる。この場合、現在符号化単位のパーティションタイプに関する情報800は、サイズ2N×2Nのパーティション802、サイズ2N×Nのパーティション804、サイズN×2Nのパーティション806及びサイズN×Nのパーティション808のうち1つを示すように設定される。   The information 800 regarding the partition type indicates information regarding the form of the partition into which the prediction unit of the current coding unit is divided as a data unit for predictive coding of the current coding unit. For example, the current coding unit CU_0 of size 2N × 2N is one of a partition 2802 of size 2N × 2N, a partition 804 of size 2N × N, a partition 806 of size N × 2N, and a partition 808 of size N × N. It is divided into two types and used. In this case, the information 800 regarding the partition type of the current coding unit is one of a partition 2802 of size 2N × 2N, a partition 804 of size 2N × N, a partition 806 of size N × 2N, and a partition 808 of size N × N. Is set to indicate.

予測モードに関する情報810は、それぞれのパーティションの予測モードを示す。例えば、予測モードに関する情報810を通じて、パーティションタイプに関する情報800の示すパーティションがイントラモード812、インタモード814及びスキップモード816のうち1つで予測符号化が行われるかどうかが設定される。   The information 810 regarding the prediction mode indicates the prediction mode of each partition. For example, whether or not predictive coding is performed in one of the intra mode 812, the inter mode 814, and the skip mode 816 is set through the information 810 on the prediction mode.

また、変換単位サイズに関する情報820は、現在符号化単位をいかなる変換単位に基づいて変換を行うかどうかを示す。例えば、変換単位は、第1イントラ変換単位サイズ822、第2イントラ変換単位サイズ824、第1インタ変換単位サイズ826、第2イントラ変換単位サイズ828のうち1つである。   Also, the information 820 regarding the conversion unit size indicates whether or not the current encoding unit is to be converted based on any conversion unit. For example, the conversion unit is one of a first intra conversion unit size 822, a second intra conversion unit size 824, a first inter conversion unit size 826, and a second intra conversion unit size 828.

一実施形態によるビデオ復号化装置200の映像データ及び符号化情報抽出部210は、それぞれの深度別符号化単位ごとにパーティションタイプに関する情報800、予測モードに関する情報810、変換単位サイズに関する情報820を抽出して復号化に用いる。   The video data and coding information extraction unit 210 of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment extracts the partition type information 800, the prediction mode information 810, and the transform unit size information 820 for each coding unit by depth. And used for decoding.

図15は、本発明の一実施形態による深度別符号化単位を示す。   FIG. 15 shows a coding unit by depth according to an embodiment of the present invention.

深度の変化を示すために分割情報が用いられる。分割情報は、現在深度の符号化単位が下位深度の符号化単位に分割されるかどうかを示す。   Partition information is used to indicate the change in depth. The division information indicates whether the current depth coding unit is divided into lower depth coding units.

深度0及び2N_0×2N_0サイズの符号化単位900の予測符号化のための予測単位910は、2N_0×2N_0サイズのパーティションタイプ912、2N_0×N_0サイズのパーティションタイプ914、N_0×2N_0サイズのパーティションタイプ916、N_0×N_0サイズのパーティションタイプ918を含む。予測単位が対称的な割合で分割されたパーティション912、914、916、918のみ例示されているが、前述したようにパーティションタイプはこれに限定されず、非対称的パーティション、任意的形態のパーティション、幾何学的形態のパーティションなどを含む。   The prediction unit 910 for predictive coding of the coding unit 900 of depth 0 and 2N_0 × 2N_0 size is a partition type 912 of 2N_0 × 2N_0 size, a partition type 914 of 2N_0 × N_0 size, and a partition type 916 of N_0 × 2N_0 size. , N_0 × N_0 size partition type 918. Only the partitions 912, 914, 916, and 918 in which the prediction unit is divided at a symmetric ratio are illustrated, but as described above, the partition type is not limited to this, and an asymmetric partition, an arbitrary form of partition, a geometry Including morphological partitions.

パーティションタイプごとに、1つの2N_0×2N_0サイズのパーティション、2つの2N_0×N_0サイズのパーティション、2つのN_0×2N_0サイズのパーティション、4つのN_0×N_0サイズのパーティションごとに繰り返して予測符号化が行われねばならない。サイズ2N_0×2N_0、サイズN_0×2N_0及びサイズ2N_0×N_0及びサイズN_0×N_0のパーティションについては、イントラモード及びインタモードで予測符号化が行われる。スキップモードは、サイズ2N_0×2N_0のパーティションに予測符号化についてのみ行われる。   For each partition type, one 2N_0 × 2N_0 size partition, two 2N_0 × N_0 size partitions, two N_0 × 2N_0 size partitions, and four N_0 × N_0 size partitions are repeatedly subjected to predictive coding. I have to. For the partitions of size 2N_0 × 2N_0, size N_0 × 2N_0, size 2N_0 × N_0, and size N_0 × N_0, predictive coding is performed in the intra mode and the inter mode. The skip mode is performed only for predictive coding on a partition of size 2N_0 × 2N_0.

サイズ2N_0×2N_0、2N_0×N_0及びN_0×2N_0のパーティションタイプ912、914、916のうち1つによる符号化誤差が最も小さければ、これ以上下位深度に分割する必要がない。   If the coding error due to one of the partition types 912, 914, and 916 of the sizes 2N_0 × 2N_0, 2N_0 × N_0, and N_0 × 2N_0 is the smallest, it is not necessary to further divide into lower depths.

サイズN_0×N_0のパーティションタイプ918による符号化誤差が最も小さければ、深度0を1に変更しつつ分割920し、深度2及びサイズN_0×N_0のパーティションタイプの符号化単位930について繰り返して符号化を行って最小符号化誤差を検索できる。   If the coding error due to the partition type 918 of size N_0 × N_0 is the smallest, the partition 920 is changed while changing the depth 0 to 1, and the coding is repeated for the coding unit 930 of the partition type of depth 2 and size N_0 × N_0. And the minimum coding error can be retrieved.

深度1及びサイズ2N_1×2N_1(=N_0×N_0)の符号化単位930の予測符号化のための予測単位940は、サイズ2N_1×2N_1のパーティションタイプ942、サイズ2N_1×N_1のパーティションタイプ944、サイズN_1×2N_1のパーティションタイプ946、サイズN_1×N_1のパーティションタイプ948を含む。   A prediction unit 940 for predictive coding of a coding unit 930 having a depth of 1 and a size of 2N_1 × 2N_1 (= N_0 × N_0) is a partition type 942 of size 2N_1 × 2N_1, a partition type 944 of size 2N_1 × N_1, and a size N_1. A partition type 946 of × 2N_1 and a partition type 948 of size N_1 × N_1 are included.

また、サイズN_1×N_1サイズのパーティションタイプ948による符号化誤差が最も小さければ、深度1を深度2に変更しつつ分割950し、深度2及びサイズN_2×N_2の符号化単位960について繰り返して符号化を行って最小符号化誤差を検索できる。   Also, if the coding error due to the partition type 948 of size N_1 × N_1 is the smallest, division 950 is performed while changing depth 1 to depth 2, and coding is repeated for coding units 960 of depth 2 and size N_2 × N_2. To search for the minimum coding error.

最大深度がdである場合、深度別符号化単位は深度d−1の時まで設定され、分割情報は深度d−2まで設定される。すなわち、深度d−2から分割970されて深度d−1まで符号化が行われる場合、深度d−1及びサイズ2N_(d−1)×2N_(d−1)の符号化単位980の予測符号化のための予測単位990は、サイズ2N_(d−1)×2N_(d−1)のパーティションタイプ992、サイズ2N_(d−1)×N_(d−1)のパーティションタイプ994、サイズN_(d−1)×2N_(d−1)のパーティションタイプ996、サイズN_(d−1)×N_(d−1)のパーティションタイプ998を含む。   When the maximum depth is d, the coding unit by depth is set up to the depth d-1, and the division information is set up to the depth d-2. That is, when the coding is performed from the depth d-2 to the depth d-1 after being divided 970, the prediction code of the coding unit 980 having the depth d-1 and the size 2N_ (d-1) × 2N_ (d-1). The prediction unit 990 for conversion into a partition type is a partition type 992 of size 2N_ (d−1) × 2N_ (d−1), a partition type 994 of size 2N_ (d−1) × N_ (d−1), and a size N_ ( d-1) × 2N_ (d−1) partition type 996 and size N_ (d−1) × N_ (d−1) partition type 998 are included.

パーティションタイプのうち、1つのサイズ2N_(d−1)×2N_(d−1)のパーティション、2つのサイズ2N_(d−1)×N_(d−1)のパーティション、2つのサイズN_(d−1)×2N_(d−1)のパーティション、4つのサイズN_(d−1)×N_(d−1)のパーティションごとに繰り返して予測符号化を通じる符号化が行われ、最小符号化誤差が発生するパーティションタイプが検索される。   Among partition types, one size 2N_ (d−1) × 2N_ (d−1) partition, two size 2N_ (d−1) × N_ (d−1) partition, two sizes N_ (d− 1) Encoding through predictive encoding is repeatedly performed for each partition of four sizes N_ (d−1) × N_ (d−1), with a partition of 1 × 2N_ (d−1), and a minimum encoding error is reduced. The partition type that occurs is searched.

サイズN_(d−1)×N_(d−1)のパーティションタイプ998による符号化誤差が最も小さいとしても、最大深度がdであるので、深度d−1の符号化単位CU_(d−1)はこれ以上下位深度への分割過程を経ず、現在最大符号化単位900についての符号化深度が深度d−1と定められ、パーティションタイプは、N_(d−1)×N_(d−1)と定められる。また最大深度がdであるので、深度d−1の符号化単位952について分割情報は設定されない。   Even if the encoding error due to the partition type 998 of size N_ (d−1) × N_ (d−1) is the smallest, since the maximum depth is d, the encoding unit CU_ (d−1) with the depth d−1 Is not further divided into lower depths, the coding depth for the current maximum coding unit 900 is determined to be the depth d−1, and the partition type is N_ (d−1) × N_ (d−1). It is determined. Further, since the maximum depth is d, no division information is set for the coding unit 952 having the depth d-1.

データ単位999は、現在最大符号化単位に対する‘最小単位’と称される。一実施形態による最小単位は、最下位符号化深度である最小符号化単位が4分割されたサイズの正方形のデータ単位である。このような繰り返しの符号化過程を通じて、一実施形態によるビデオ符号化装置100は、符号化単位900の深度別符号化誤差を比較して最も小さな符号化誤差が発生する深度を選択して符号化深度を定め、該パーティションタイプ及び予測モードが、符号化深度の符号化モードと設定される。   The data unit 999 is referred to as a “minimum unit” for the current maximum coding unit. The minimum unit according to an embodiment is a square data unit having a size obtained by dividing the minimum encoding unit, which is the lowest encoding depth, into four. Through such an iterative encoding process, the video encoding apparatus 100 according to an exemplary embodiment compares the encoding error for each depth of the encoding unit 900 and selects the depth at which the smallest encoding error is generated. Depth is defined, and the partition type and prediction mode are set as the coding mode of coding depth.

このような形で深度0、1、…、d−1、dのすべての深度別最小符号化誤差を比較して誤差の最も小さな深度が選択され、符号化深度と定められる。符号化深度、及び予測単位のパーティションタイプ及び予測モードは、符号化モードに関する情報として符号化されて伝送される。また、深度0から符号化深度に至るまで符号化単位が分割されねばならないので、符号化深度の分割情報のみ‘0’に設定され、符号化深度を除いた深度別分割情報は‘1’に設定されねばならない。   In this way, the minimum coding error for each depth of depths 0, 1,..., D−1, d is compared, and the depth with the smallest error is selected and defined as the coding depth. The coding depth, the partition type of the prediction unit, and the prediction mode are encoded and transmitted as information related to the coding mode. Also, since the coding unit has to be divided from the depth 0 to the coding depth, only the division information of the coding depth is set to “0”, and the division information by depth excluding the coding depth is set to “1”. Must be set.

一実施形態によるビデオ復号化装置200の映像データ及び符号化情報抽出部220は、符号化単位900についての符号化深度及び予測単位に関する情報を抽出して符号化単位912の復号化に用いる。一実施形態によるビデオ復号化装置200は、深度別分割情報を用いて分割情報が‘0’である深度を符号化深度と把握し、該深度についての符号化モードに関する情報を用いて復号化に用いる。   The video data and coding information extraction unit 220 of the video decoding apparatus 200 according to an embodiment extracts information about the coding depth and the prediction unit for the coding unit 900 and uses the information for decoding the coding unit 912. The video decoding apparatus 200 according to an embodiment recognizes a depth at which the division information is “0” using the depth-specific division information as an encoding depth, and performs decoding using the information regarding the encoding mode for the depth. Use.

図16ないし図18は、本発明の一実施形態による符号化単位、予測単位及び変換単位の関係を示す。   FIGS. 16 to 18 show the relationship between a coding unit, a prediction unit, and a transform unit according to an embodiment of the present invention.

符号化単位1010は、最大符号化単位について一実施形態によるビデオ符号化装置100が定めた符号化深度別符号化単位である。予測単位1060は、符号化単位1010のうちそれぞれの符号化深度別符号化単位の予測単位のパーティションであり、変換単位1070は、それぞれの符号化深度別符号化単位の変換単位である。   The coding unit 1010 is a coding unit for each coding depth determined by the video coding apparatus 100 according to an embodiment for the maximum coding unit. The prediction unit 1060 is a partition of a prediction unit of each coding unit by coding depth in the coding unit 1010, and the transform unit 1070 is a transform unit of each coding unit by coding depth.

深度別符号化単位1010は、最大符号化単位の深度が0であれば、符号化単位1012、1054は深度が1、符号化単位1014、1016、1018、1028、1050、1052は深度が2、符号化単位1020、1022、1024、1026、1030、1032、1048は深度が3、符号化単位1040、1042、1044、1046は深度が4である。   If the depth of the maximum coding unit is 0, the coding units 1012 and 1054 have a depth of 1, the coding units 1014, 1016, 1018, 1028, 1050, and 1052 have a depth of 2, Coding units 1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, 1048 have a depth of 3, and coding units 1040, 1042, 1044, 1046 have a depth of 4.

予測単位1060のうち一部のパーティション1014、1016、1022、1032、1048、1050、1052、1054は、符号化単位が分割された形態である。すなわち、パーティション1014、1022、1050、1054は、2N×Nのパーティションタイプであり、パーティション1016、1048、1052は、N×2Nのパーティションタイプ、パーティション1032は、N×Nのパーティションタイプである。深度別符号化単位1010の予測単位及びパーティションは、それぞれの符号化単位より小さいか、または同じである。   Among the prediction units 1060, some of the partitions 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, and 1054 are in a form in which the coding units are divided. That is, the partitions 1014, 1022, 1050, and 1054 are 2N × N partition types, the partitions 1016, 1048, and 1052 are N × 2N partition types, and the partition 1032 is an N × N partition type. The prediction unit and partition of the coding unit by depth 1010 are smaller than or equal to the respective coding units.

変換単位1070のうち一部1052の映像データについては、符号化単位に比べて小さなサイズのデータ単位で変換または逆変換が行われる。また、変換単位1014、1016、1022、1032、1048、1050、1052、1054は、予測単位1060のうち該予測単位及びパーティションと比較すれば、互いに異なるサイズまたは形態のデータ単位である。すなわち、一実施形態によるビデオ符号化装置100及び一実施形態によるビデオ復号化装置200は、同じ符号化単位についてのイントラ予測/動き推定/動き補償作業、及び変換/逆変換作業であっても、それぞれ別途のデータ単位に基づいて行う。   The video data of a part 1052 in the conversion unit 1070 is converted or inversely converted in a data unit having a smaller size than the encoding unit. Further, the conversion units 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, and 1054 are data units of different sizes or forms as compared with the prediction units and partitions of the prediction units 1060. That is, the video encoding apparatus 100 according to an embodiment and the video decoding apparatus 200 according to an embodiment may perform intra prediction / motion estimation / motion compensation work and conversion / inverse conversion work for the same coding unit. Each is performed based on a separate data unit.

これによって、最大符号化単位ごとに、領域別に階層的な構造の符号化単位ごとに再帰的に符号化が行われて最適符号化単位が定められることで、再帰的ツリー構造による符号化単位が構成される。符号化情報は、符号化単位についての分割情報、パーティションタイプ情報、予測モード情報、変換単位サイズ情報を含む。以下の表1は、一実施形態によるビデオ符号化装置100及び一実施形態によるビデオ復号化装置200で設定できる一例を示す。   As a result, for each maximum coding unit, recursive coding is performed for each coding unit having a hierarchical structure for each region, and the optimum coding unit is determined. Composed. The encoding information includes division information, partition type information, prediction mode information, and transform unit size information for the encoding unit. Table 1 below shows an example that can be set in the video encoding device 100 according to an embodiment and the video decoding device 200 according to an embodiment.

Figure 0006130556
一実施形態によるビデオ符号化装置100の出力部130は、ツリー構造による符号化単位についての符号化情報を出力し、一実施形態によるビデオ復号化装置200の符号化情報抽出部220は、受信されたビットストリームからツリー構造による符号化単位についての符号化情報を抽出する。
Figure 0006130556
The output unit 130 of the video encoding device 100 according to an embodiment outputs encoding information about encoding units having a tree structure, and the encoded information extraction unit 220 of the video decoding device 200 according to an embodiment is received. Coding information about a coding unit having a tree structure is extracted from the bitstream.

分割情報は、現在符号化単位が下位深度の符号化単位に分割されるかどうかを示す。現在深度dの分割情報が0ならば、現在符号化単位が下位符号化単位にこれ以上分割されない深度が符号化深度であるので、符号化深度についてパーティションタイプ情報、予測モード、変換単位サイズ情報が定義される。分割情報によって1段階さらに分割されねばならない場合には、分割された4個の下位深度の符号化単位ごとに独立して符号化が行われねばならない。   The division information indicates whether the current coding unit is divided into lower depth coding units. If the division information of the current depth d is 0, the depth in which the current coding unit is not further divided into lower coding units is the coding depth. Therefore, the partition type information, prediction mode, and transform unit size information about the coding depth are Defined. When the division information needs to be further divided by one stage, encoding must be performed independently for each of the four divided coding units of the lower depth.

予測モードは、イントラモード、インタモード及びスキップモードのうち1つで示す。イントラモード及びインタモードは、すべてのパーティションタイプで定義され、スキップモードは、パーティションタイプ2N×2Nのみで定義される。   The prediction mode is indicated by one of an intra mode, an inter mode, and a skip mode. The intra mode and the inter mode are defined for all partition types, and the skip mode is defined only for the partition type 2N × 2N.

パーティションタイプ情報は、予測単位の高さまたは幅が対称的な割合で分割された対称的パーティションタイプ2N×2N、2N×N、N×2N及びN×Nと、非対称的な割合で分割された非対称的パーティションタイプ2N×nU、2N×nD、nL×2N、nR×2Nを示す。非対称的パーティションタイプ2N×nU及び2N×nDは、それぞれ高さが1:3及び3:1に分割された形態であり、非対称的パーティションタイプnL×2N及びnR×2Nは、それぞれ幅が1:3及び3:1に分割された形態を示す。   Partition type information is divided at asymmetric ratios with symmetric partition types 2N × 2N, 2N × N, N × 2N, and N × N where the height or width of the prediction unit is divided at a symmetric ratio. Asymmetric partition types 2N × nU, 2N × nD, nL × 2N, nR × 2N are shown. Asymmetric partition types 2N × nU and 2N × nD are divided into heights of 1: 3 and 3: 1, respectively. Asymmetric partition types nL × 2N and nR × 2N have a width of 1: The form divided | segmented into 3 and 3: 1 is shown.

変換単位サイズは、イントラモードで2種のサイズ、インタモードで2種のサイズに設定される。すなわち、変換単位分割情報が0ならば、変換単位のサイズが現在符号化単位のサイズ2N×2Nに設定される。変換単位分割情報が1ならば、現在符号化単位が分割されたサイズの変換単位が設定される。またサイズ2N×2Nの現在符号化単位についてのパーティションタイプが対称形パーティションタイプならば、変換単位のサイズはN×N、非対称形パーティションタイプならば、N/2×N/2に設定される。   The conversion unit size is set to two sizes in the intra mode and two sizes in the inter mode. That is, if the transform unit division information is 0, the size of the transform unit is set to the current encoding unit size 2N × 2N. If the conversion unit division information is 1, a conversion unit having a size obtained by dividing the current encoding unit is set. If the partition type for the current coding unit of size 2N × 2N is a symmetric partition type, the size of the transform unit is set to N × N, and if the partition type is an asymmetric partition type, it is set to N / 2 × N / 2.

一実施形態によるツリー構造による符号化単位の符号化情報は、符号化深度の符号化単位、予測単位及び最小単位のうち少なくとも1つについて割り当てられる。符号化深度の符号化単位は、同じ符号化情報を保有している予測単位及び最小単位を1つ以上含む。   Coding information of coding units having a tree structure according to an embodiment is assigned to at least one of coding units of coding depth, prediction units, and minimum units. The coding unit of coding depth includes one or more prediction units and minimum units having the same coding information.

したがって、隣接しているデータ単位同士でそれぞれ保有している符号化情報を確認すれば、同じ符号化深度の符号化単位に含まれるかどうかが確認される。また、データ単位が保有している符号化情報を用いれば、該符号化深度の符号化単位を確認できるので、最大符号化単位内の符号化深度の分布が類推される。   Therefore, if the encoding information possessed by the adjacent data units is confirmed, it is confirmed whether they are included in the encoding unit having the same encoding depth. In addition, if the encoding information held by the data unit is used, the encoding unit of the encoding depth can be confirmed, so that the distribution of the encoding depth within the maximum encoding unit is inferred.

したがって、この場合に現在符号化単位が周辺データ単位を参照して予測する場合、現在符号化単位に隣接している深度別符号化単位内のデータ単位の符号化情報が直接参照されて用いられる。   Therefore, in this case, when the current coding unit is predicted by referring to the peripheral data unit, the coding information of the data unit in the coding unit by depth adjacent to the current coding unit is directly referenced and used. .

さらに他の実施形態で、現在符号化単位が周辺符号化単位を参照して予測符号化が行われる場合、隣接している深度別符号化単位の符号化情報を用いて、深度別符号化単位内で現在符号化単位に隣接するデータが検索されることで周辺符号化単位が参照されることもある。   In still another embodiment, when predictive coding is performed with reference to a neighboring coding unit as a current coding unit, a coding unit by depth is used by using coding information of adjacent coding units by depth. The peripheral coding unit may be referred to by searching for data adjacent to the current coding unit.

図19は、表1の符号化モード情報による符号化単位、予測単位及び変換単位の関係を示す。   FIG. 19 shows the relationship between the coding unit, the prediction unit, and the transform unit according to the coding mode information in Table 1.

最大符号化単位1300は、符号化深度の符号化単位1302、1304、1306、1312、1314、1316、1318を含む。このうち1つの符号化単位1318は、符号化深度の符号化単位であるので、分割情報が0に設定される。サイズ2N×2Nの符号化単位1318のパーティションタイプ情報は、パーティションタイプ2N×2N 1322、2N×N 1324、N×2N 1326、N×N 1328、2N×nU 1332、2N×nD 1334、nL×2N 1336及びnR×2N 1338のうち1つに設定される。   The maximum coding unit 1300 includes coding units 1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, 1318 of coding depth. Of these, one coding unit 1318 is a coding unit of the coding depth, so that the division information is set to 0. The partition type information of the encoding unit 1318 of size 2N × 2N is partition type 2N × 2N 1322, 2N × N 1324, N × 2N 1326, N × N 1328, 2N × nU 1332, 2N × nD 1334, nL × 2N. 1336 and nR × 2N 1338.

変換単位分割情報(TU size flag)は、変換インデックスの一種であり、変換インデックスに対応する変換単位のサイズは、符号化単位の予測単位タイプまたはパーティションタイプによって変更される。   The transform unit division information (TU size flag) is a kind of transform index, and the size of the transform unit corresponding to the transform index is changed depending on the prediction unit type or the partition type of the coding unit.

例えば、パーティションタイプ情報が対称形パーティションタイプ2N×2N 1322、2N×N 1324、N×2N 1326及びN×N 1328のうち1つに設定されている場合、変換単位分割情報が0ならば、サイズ2N×2Nの変換単位1342が設定され、変換単位分割情報が1ならば、サイズN×Nの変換単位1344が設定される。   For example, if the partition type information is set to one of symmetric partition types 2N × 2N 1322, 2N × N 1324, N × 2N 1326, and N × N 1328, if the conversion unit partition information is 0, the size If a 2N × 2N conversion unit 1342 is set and the conversion unit division information is 1, a conversion unit 1344 of size N × N is set.

パーティションタイプ情報が非対称形パーティションタイプ2N×nU 1332、2N×nD 1334、nL×2N 1336及びnR×2N 1338のうち1つに設定された場合、変換単位分割情報(TU size flag)が0ならば、サイズ2N×2Nの変換単位1352が設定され、変換単位分割情報が1ならば、サイズN/2×N/2の変換単位1354が設定される。   If the partition type information is set to one of the asymmetric partition types 2N × nU 1332, 2N × nD 1334, nL × 2N 1336, and nR × 2N 1338, if the conversion unit partition information (TU size flag) is 0 If a conversion unit 1352 of size 2N × 2N is set and the conversion unit division information is 1, a conversion unit 1354 of size N / 2 × N / 2 is set.

図21を参照して前述された変換単位分割情報(TU size flag)は、0または1の値を持つフラッグであるが、一実施形態による変換単位分割情報が1ビットのフラッグに限定されるものではなく、設定によって0、1、2、3…などに増加しつつ変換単位が階層的に分割されてもよい。変換単位分割情報は、変換インデックスの一実施形態として用いられる。   The conversion unit division information (TU size flag) described above with reference to FIG. 21 is a flag having a value of 0 or 1, but the conversion unit division information according to an embodiment is limited to a 1-bit flag. Instead, the conversion units may be hierarchically divided while increasing to 0, 1, 2, 3,. The conversion unit division information is used as an embodiment of a conversion index.

この場合、一実施形態による変換単位分割情報を変換単位の最大サイズ、変換単位の最小サイズと共に用いれば、実際に用いられた変換単位のサイズが表現される。一実施形態によるビデオ符号化装置100は、最大変換単位サイズ情報、最小変換単位サイズ情報及び最大変換単位分割情報を符号化する。符号化された最大変換単位サイズ情報、最小変換単位サイズ情報及び最大変換単位分割情報は、SPSに挿入される。一実施形態によるビデオ復号化装置200は、最大変換単位サイズ情報、最小変換単位サイズ情報及び最大変換単位分割情報を用いてビデオ復号化に用いる。   In this case, if the conversion unit division information according to the embodiment is used together with the maximum size of the conversion unit and the minimum size of the conversion unit, the size of the conversion unit actually used is expressed. The video encoding apparatus 100 according to an embodiment encodes maximum conversion unit size information, minimum conversion unit size information, and maximum conversion unit division information. The encoded maximum conversion unit size information, minimum conversion unit size information, and maximum conversion unit division information are inserted into the SPS. The video decoding apparatus 200 according to an embodiment uses the maximum transform unit size information, the minimum transform unit size information, and the maximum transform unit division information for video decoding.

例えば、(a)現在符号化単位がサイズ64×64であり、最大変換単位サイズは32×32ならば、(a−1)変換単位分割情報が0である時に変換単位のサイズが32×32、(a−2)変換単位分割情報が1である時に変換単位のサイズが16×16、(a−3)変換単位分割情報が2である時に変換単位のサイズが8×8に設定される。   For example, if (a) the current encoding unit is size 64 × 64 and the maximum transform unit size is 32 × 32, (a-1) the transform unit size is 32 × 32 when the transform unit division information is 0. (A-2) When the conversion unit division information is 1, the conversion unit size is set to 16 × 16, and (a-3) When the conversion unit division information is 2, the conversion unit size is set to 8 × 8. .

他の例として、(b)現在符号化単位がサイズ32×32であり、最小変換単位サイズは32×32ならば、(b−1)変換単位分割情報が0である時に変換単位のサイズが32×32に設定され、変換単位のサイズが32×32より小さくてはならないため、これ以上の変換単位分割情報が設定されられない。   As another example, if (b) the current coding unit is size 32 × 32 and the minimum conversion unit size is 32 × 32, (b-1) when the conversion unit division information is 0, the size of the conversion unit is Since it is set to 32 × 32 and the size of the conversion unit must not be smaller than 32 × 32, no more conversion unit division information is set.

さらに他の例として、(c)現在符号化単位がサイズ64×64であり、最大変換単位分割情報が1ならば、変換単位分割情報は0または1であり、他の変換単位分割情報が設定されられない。   As another example, (c) if the current encoding unit is size 64 × 64 and the maximum conversion unit division information is 1, the conversion unit division information is 0 or 1, and other conversion unit division information is set. I can't.

したがって、最大変換単位分割情報を‘MaxTransformSizeIndex’、最小変換単位サイズを‘MinTransformSize’、変換単位分割情報が0である場合の変換単位サイズを‘RootTuSize’と定義する時、現在符号化単位で可能な最小変換単位サイズ‘CurrMinTuSize’は、下記の関係式(1)のように定義される。   Therefore, when the maximum transform unit partition information is defined as 'MaxTransformSizeIndex', the minimum transform unit size is defined as 'MinTransformSize', and the transform unit size when the transform unit partition information is 0 is defined as 'RootTuSize', it is possible in the current coding unit. The minimum conversion unit size 'CurrMinTuSize' is defined as the following relational expression (1).

CurrMinTuSize
=max(MinTransformSize,RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex))…(1)
現在符号化単位で可能な最小変換単位サイズ‘CurrMinTuSize’と比較して、変換単位分割情報が0である場合の変換単位サイズである‘RootTuSize’は、システム上採択可能な最大変換単位サイズを示す。すなわち、関係式(1)によれば、‘RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)’は、変換単位分割情報が0である場合の変換単位サイズである‘RootTuSize’を、最大変換単位分割情報に相応する回数ほど分割した変換単位サイズであり、‘MinTransformSize’は、最小変換単位サイズであるので、これらのうと小さな値が、現在現在符号化単位で可能な最小変換単位サイズ‘CurrMinTuSize’である。
CurrMinTuSize
= Max (MinTransformSize, RootTuSize / (2 ^ MaxTransformSizeIndex)) (1)
Compared with the minimum conversion unit size 'CurrMinTuSize' that is currently possible in the encoding unit, 'RootTuSize', which is the conversion unit size when the conversion unit division information is 0, indicates the maximum conversion unit size that can be adopted in the system. . That is, according to the relational expression (1), 'RootTuSize / (2 ^ MaxTransformSizeIndex)' corresponds to 'RootTuSize', which is the conversion unit size when the conversion unit division information is 0, corresponding to the maximum conversion unit division information. Since the transform unit size is divided by the number of times and 'MinTransformSize' is the minimum transform unit size, these smaller values are the minimum transform unit size 'CurrMinTuSize' that is currently possible in the current encoding unit.

一実施形態による最大変換単位サイズRootTuSizeは、予測モードによって変わってもよい。   The maximum conversion unit size RootTuSize according to an embodiment may vary depending on the prediction mode.

例えば、現在予測モードがインタモードならば、RootTuSizeは下記の関係式(2)によって定められる。関係式(2)で‘MaxTransformSize’は、最大変換単位サイズ、‘PUSize’は、現在予測単位サイズを示す。   For example, if the current prediction mode is the inter mode, RootTuSize is determined by the following relational expression (2). In the relational expression (2), 'MaxTransformSize' indicates the maximum conversion unit size, and 'PUSize' indicates the current prediction unit size.

RootTuSize=min(MaxTransformSize,PUSize)…(2)
すなわち、現在予測モードがインタモードならば、変換単位分割情報が0である場合の変換単位サイズである‘RootTuSize’は、最大変換単位サイズ及び現在予測単位サイズのうち小さな値に設定される。
RootTuSize = min (MaxTransformSize, PUSize) (2)
That is, if the current prediction mode is the inter mode, 'RootTuSize', which is the conversion unit size when the conversion unit division information is 0, is set to a smaller value of the maximum conversion unit size and the current prediction unit size.

現在パーティション単位の予測モードがイントラモードならば、‘RootTuSize’は下記の関係式(3)によって定められる。‘PartitionSize’は、現在パーティション単位のサイズを示す。   If the prediction mode of the current partition unit is the intra mode, 'RootTuSize' is defined by the following relational expression (3). 'PartitionSize' indicates the size of the current partition unit.

RootTuSize=min(MaxTransformSize,PartitionSize)…(3)
すなわち、現在予測モードがイントラモードならば、変換単位分割情報が0である場合の変換単位サイズである‘RootTuSize’は、最大変換単位サイズ及び現在パーティション単位サイズのうち小さな値に設定される。
RootTuSize = min (MaxTransformSize, PartitionSize) (3)
That is, if the current prediction mode is the intra mode, 'Root TuSize', which is the conversion unit size when the conversion unit division information is 0, is set to a smaller value among the maximum conversion unit size and the current partition unit size.

但し、パーティション単位の予測モードによって変わる一実施形態による現在最大変換単位サイズ‘RootTuSize’は一実施形態であるだけであり、現在最大変換単位サイズを定める要因がこれに限定されるものではないということに留意せねばならない。   However, the current maximum conversion unit size 'RootTuSize' according to an embodiment that varies depending on the prediction mode of the partition unit is only an embodiment, and the factor that determines the current maximum conversion unit size is not limited thereto. You must keep in mind.

図7ないし図19を参照して前述されたツリー構造の符号化単位に基づいたビデオ符号化技法によって、ツリー構造の符号化単位ごとに空間領域の映像データが符号化され、ツリー構造の符号化単位に基づいたビデオ復号化技法によって最大符号化単位ごとに復号化が行われつつ空間領域の映像データが復元され、ピクチャー及びピクチャーシーケンスであるビデオが復元される。復元されたビデオは、再生装置によって再生されるか、または記録媒体に保存されるか、またはネットワークを通じて伝送される。   According to the video coding technique based on the tree-structured coding unit described above with reference to FIGS. 7 to 19, the spatial domain video data is coded for each tree-structured coding unit, and the tree-structured coding is performed. The video data in the spatial domain is restored while decoding is performed for each maximum coding unit by the video decoding technique based on the unit, and the video that is the picture and the picture sequence is restored. The restored video is played back by a playback device, stored in a recording medium, or transmitted through a network.

一方、前述した本発明の実施形態は、コンピュータで実行されるプログラムで作成でき、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を用いて前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体(例えば、ROM、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光学的判読媒体(例えば、CD−ROM、DVDなど)のような記録媒体を含む。   On the other hand, the above-described embodiment of the present invention is realized by a general-purpose digital computer that can be created by a program executed by a computer and that operates the program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is a recording medium such as a magnetic recording medium (for example, ROM, floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.) or an optically readable medium (for example, CD-ROM, DVD, etc.). Including.

これまで本発明についてその望ましい実施形態を中心として説明した。当業者ならば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現されるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるすべての差は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。   So far, the present invention has been described with a focus on preferred embodiments thereof. Those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in variations that do not depart from the essential characteristics of the invention. Accordingly, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a limiting perspective. The scope of the present invention is shown not in the foregoing description but in the claims, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.

付記を記す。
(付記1) イントラ予測を通じるビデオ復号化方法において、
受信したビットストリームから符号化されたビデオのブロックのシンボルをパージングする間に、前記ブロックのMPMフラッグをパージングする段階と、
前記MPMフラッグに基づいて前記ブロックのイントラ予測モードを予測するために、所定数の複数の候補イントラ予測モードが用いられるかどうかを定める段階と、
前記MPMフラッグに基づいて前記複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められた場合、前記ブロックのシンボルのパージングが完了した後、前記パージングされたシンボルを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを復元する間に、前記ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードに基づいて前記所定数の複数の候補イントラ予測モードを定める段階と、
前記定められた複数の候補イントラ予測モードを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを予測する段階と、
前記予測されたイントラ予測モードを用いて前記ブロックのためのイントラ予測を行う段階と、を含むことを特徴とするビデオ復号化方法。
(付記2) 前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、
前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、前記左側ブロックのイントラ予測モードに基づいて、前記複数の候補イントラ予測モードとしてデフォルトイントラ予測モードを定める段階を含むことを特徴とする付記1に記載のビデオ復号化方法。
(付記3) 前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、
前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、前記左側ブロックのイントラ予測モードを用いて前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階を含むことを特徴とする付記1に記載のビデオ復号化方法。
(付記4) 前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、
前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なれば、前記複数の候補イントラ予測モードのうち2つの候補イントラ予測モードを左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと定める段階を含むことを特徴とする付記1に記載のビデオ復号化方法。
(付記5) 前記パージング段階は、前記MPMフラッグに基づいて前記ブロックのイントラ予測モードを定めるために複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められれば、前記ビットストリームから前記複数の候補イントラ予測モードのうち1つを示すインデックス情報をパージングする段階を含み、
前記ブロックのイントラ予測モード予測段階は、前記複数の候補イントラ予測モードのうち、前記インデックス情報に基づいて選択された1つの候補イントラ予測モードを前記ブロックのイントラ予測モードと定める段階を含むことを特徴とする付記1に記載のビデオ復号化方法。
(付記6) 前記パージング段階は、前記MPMフラッグに基づいて前記ブロックのイントラ予測モードが前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なると定められた場合、前記ビットストリームから前記ブロックの現在イントラモード情報をパージングする段階を含み、
前記ブロックのイントラ予測モード予測段階は、前記パージングされたブロックの現在イントラモード情報から前記ブロックのイントラ予測モードと前記複数の候補イントラ予測モードとの関係を読み取り、前記読み取り結果に基づいて前記ブロックのイントラ予測モードを定める段階を含むことを特徴とする付記1に記載のビデオ復号化方法。
(付記7) イントラ予測を通じるビデオ符号化方法において、
ビデオのうち、ブロックのためのイントラ予測を通じて定められた前記ブロックのイントラ予測モードと、前記ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードとを比較する段階と、
前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがあるかどうかを示すMPMフラッグを符号化する段階と、
前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じモードがあれば、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なるか、または同じであっても所定数の複数の候補イントラ予測モードを定める段階と、
前記複数の候補イントラ予測モードに基づいて定められた前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化する段階と、を含むことを特徴とするビデオ符号化方法。
(付記8) 前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、
前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、前記左側ブロックのイントラ予測モードに基づいて、前記複数の候補イントラ予測モードとしてデフォルトイントラ予測モードを定める段階を含むことを特徴とする付記7に記載のビデオ符号化方法。
(付記9) 前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、
前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに同じならば、前記左側ブロックのイントラ予測モードを用いて前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階を含むことを特徴とする付記7に記載のビデオ符号化方法。
(付記10) 前記複数の候補イントラ予測モードを定める段階は、
前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なれば、前記複数の候補イントラ予測モードのうち、2つの候補イントラ予測モードを左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと定める段階を含むことを特徴とする付記7に記載のビデオ符号化方法。
(付記11) 前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化する段階は、
前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがある場合、前記複数の候補イントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと相応する候補イントラ予測モードを示すインデックス情報を符号化する段階を含むことを特徴とする付記7に記載のビデオ符号化方法。
(付記12) 前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化する段階は、
前記ブロックのイントラ予測モードが前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードと異なる場合、前記ブロックのイントラ予測モードと前記候補イントラ予測モードとの関係を示す前記ブロックの現在イントラモード情報を定める段階と、
前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化する段階と、を含むことを特徴とする付記7に記載のビデオ符号化方法。
(付記13) イントラ予測を通じるビデオ復号化装置において、
受信したビットストリームから符号化されたビデオのブロックのシンボルをパージングする間に前記ブロックのMPMフラッグをパージングし、前記MPMフラッグに基づいて前記ブロックのイントラ予測モードを定めるために、所定数の複数の候補イントラ予測モードが用いられるかどうかを定めるパージング部と、
前記MPMフラッグに基づいて前記複数の候補イントラ予測モードが用いられると定められた場合、前記ブロックのシンボルのパージングが完了した後、前記パージングされたシンボルを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを復元する間に、前記ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードに基づいて、前記所定数の複数の候補イントラ予測モードを定め、前記定められた複数の候補イントラ予測モードを用いて前記ブロックのイントラ予測モードを予測し、前記予測されたイントラ予測モードを用いて前記ブロックのためのイントラ予測を行うイントラ予測部と、を備えることを特徴とするビデオ復号化装置。
(付記14) ビデオ符号化装置において、
ビデオの符号化のためにブロックに対してイントラ予測を行うイントラ予測部と、
前記ブロックのイントラ予測を通じて生成されたシンボルを符号化するシンボル符号化部と、を備え、
前記シンボル符号化部は、前記ブロックのためのイントラ予測を通じて定められた前記ブロックのイントラ予測モードと、前記ブロックに隣接している左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードとを比較し、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じイントラ予測モードがあるかどうかを示すMPMフラッグを符号化し、
前記シンボル符号化部は、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードのうち、前記ブロックのイントラ予測モードと同じモードがあれば、前記左側ブロック及び上端ブロックのイントラ予測モードが互いに異なるか、または同じであっても所定数の複数の候補イントラ予測モードを定め、前記複数の候補イントラ予測モードに基づいて定められた前記ブロックの現在イントラモード情報を符号化することを特徴とするビデオ符号化装置。
(付記15) 付記1及び7のうちいずれか一項に記載の方法を電算的に具現するためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
Add a note.
(Supplementary note 1) In a video decoding method through intra prediction,
Parsing the MPM flag of the block while parsing the symbol of the block of video encoded from the received bitstream;
Determining whether a predetermined number of candidate intra prediction modes are used to predict the intra prediction mode of the block based on the MPM flag;
When it is determined that the plurality of candidate intra prediction modes are used based on the MPM flag, after the parsing of the symbols of the block is completed, the intra prediction modes of the block are restored using the parsed symbols. In between, determining the predetermined number of candidate intra prediction modes based on the intra prediction modes of the left block and the top block adjacent to the block;
Predicting the intra prediction mode of the block using the determined plurality of candidate intra prediction modes;
Performing intra prediction for the block using the predicted intra prediction mode.
(Supplementary Note 2) The step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes:
If the intra prediction modes of the left block and the top block are the same, the method further includes determining a default intra prediction mode as the plurality of candidate intra prediction modes based on the intra prediction mode of the left block. 2. The video decoding method according to 1.
(Supplementary Note 3) The step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes:
The video decoding according to claim 1, further comprising the step of determining the plurality of candidate intra prediction modes using the intra prediction mode of the left block if the intra prediction modes of the left block and the top block are the same. Method.
(Supplementary Note 4) The step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes:
If the intra prediction modes of the left block and the upper block are different from each other, the method includes a step of defining two candidate intra prediction modes as the intra prediction modes of the left block and the upper block among the plurality of candidate intra prediction modes. The video decoding method according to appendix 1.
(Supplementary Note 5) If it is determined that a plurality of candidate intra prediction modes are used to determine the intra prediction mode of the block based on the MPM flag, the parsing stage may be configured to use the plurality of candidate intra prediction modes from the bitstream. Parsing index information indicating one of
The intra prediction mode prediction step of the block includes a step of determining one candidate intra prediction mode selected based on the index information among the plurality of candidate intra prediction modes as the intra prediction mode of the block. The video decoding method according to Supplementary Note 1.
(Supplementary Note 6) If the intra prediction mode of the block is determined to be different from the intra prediction mode of the left block and the top block based on the MPM flag, the parsing stage determines whether the current intra mode of the block from the bitstream. Including parsing information,
The intra prediction mode prediction step of the block reads a relationship between the intra prediction mode of the block and the plurality of candidate intra prediction modes from the current intra mode information of the parsed block, and based on the read result, The video decoding method according to claim 1, further comprising the step of determining an intra prediction mode.
(Supplementary note 7) In a video encoding method through intra prediction,
Comparing the intra prediction mode of the block defined through intra prediction for the block of the video with the intra prediction modes of the left block and the top block adjacent to the block;
Encoding an MPM flag indicating whether there is an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the block among the intra prediction modes of the left block and the top block;
Of the intra prediction modes of the left block and the upper block, if there is the same mode as the intra prediction mode of the block, a predetermined number of intra prediction modes of the left block and the upper block are different or the same. Defining a plurality of candidate intra prediction modes;
Encoding the current intra-mode information of the block determined based on the plurality of candidate intra-prediction modes.
(Supplementary Note 8) The step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes:
If the intra prediction modes of the left block and the top block are the same, the method further includes determining a default intra prediction mode as the plurality of candidate intra prediction modes based on the intra prediction mode of the left block. 8. The video encoding method according to 7.
(Supplementary Note 9) The step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes:
The video code of claim 7, further comprising: defining the plurality of candidate intra prediction modes using the intra prediction mode of the left block if the left block and the upper block have the same intra prediction mode. Method.
(Supplementary Note 10) The step of determining the plurality of candidate intra prediction modes includes:
If the intra prediction modes of the left block and the upper block are different from each other, the method includes a step of defining two candidate intra prediction modes as the intra prediction modes of the left block and the upper block among the plurality of candidate intra prediction modes. The video encoding method according to appendix 7.
(Supplementary Note 11) The step of encoding the current intra mode information of the block includes:
Among the intra prediction modes of the left block and the upper block, when there is an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the block, the candidate intra prediction corresponding to the intra prediction mode of the block among the plurality of candidate intra prediction modes The video encoding method according to appendix 7, including a step of encoding index information indicating a mode.
(Supplementary Note 12) The step of encoding the current intra mode information of the block includes:
If the intra prediction mode of the block is different from the intra prediction mode of the left block and the top block, determining the current intra mode information of the block indicating a relationship between the intra prediction mode of the block and the candidate intra prediction mode;
The video encoding method according to claim 7, further comprising: encoding current intra mode information of the block.
(Supplementary note 13) In a video decoding apparatus through intra prediction,
In order to parse the MPM flag of the block while parsing the symbol of the block of video encoded from the received bitstream and determine the intra prediction mode of the block based on the MPM flag, A purging unit that determines whether the candidate intra prediction mode is used;
When it is determined that the plurality of candidate intra prediction modes are used based on the MPM flag, after the parsing of the symbols of the block is completed, the intra prediction modes of the block are restored using the parsed symbols. In the meantime, based on the intra prediction modes of the left block and the top block adjacent to the block, the predetermined number of candidate intra prediction modes are determined, and the predetermined candidate intra prediction modes are used to determine A video decoding apparatus comprising: an intra prediction unit that predicts an intra prediction mode of a block and performs intra prediction for the block using the predicted intra prediction mode.
(Supplementary Note 14) In the video encoding device,
An intra prediction unit that performs intra prediction on blocks for video encoding;
A symbol encoding unit that encodes a symbol generated through intra prediction of the block, and
The symbol encoding unit compares the intra prediction mode of the block determined through intra prediction for the block with the intra prediction mode of the left block and the top block adjacent to the block, and the left block. And an MPM flag indicating whether there is an intra prediction mode that is the same as the intra prediction mode of the block among the intra prediction modes of the top block, and
The symbol encoding unit may have the same or different intra prediction modes for the left block and the upper block if there is the same mode as the intra prediction mode for the block among the intra prediction modes for the left block and the upper block. Even so, a predetermined number of a plurality of candidate intra prediction modes are determined, and the current intra mode information of the block determined based on the plurality of candidate intra prediction modes is encoded.
(Supplementary note 15) A computer-readable recording medium on which a program for computer-implementing the method according to any one of supplementary notes 1 and 7 is recorded.

Claims (3)

左側ブロックのイントラ予測モードと上側ブロックのイントラ予測モードとに基づいて候補イントラ予測モードを決定する段階と、
ビットストリームから前記候補イントラ予測モードのうち一つを指すモードインデックスを獲得する段階と、
前記モードインデックスを用いて、現在ブロックのイントラ予測モードを決定する段階と、
前記現在ブロックのイントラ予測モードを用いて、前記現在ブロックに対してイントラ予測を行う段階と、を含み、
前記左側ブロックのイントラ予測モードと前記上側ブロックのイントラ予測モードが同一であり、前記左側ブロックのイントラ予測モードがDCモードである時、前記候補イントラ予測モードはプラナーモードを含むように決定されることを特徴とするビデオ復号化方法。
Determining a candidate intra prediction mode based on the intra prediction mode of the left block and the intra prediction mode of the upper block;
Obtaining a mode index indicating one of the candidate intra prediction modes from a bitstream;
Determining an intra prediction mode of a current block using the mode index;
Performing intra prediction on the current block using the intra prediction mode of the current block, and
When the intra prediction mode of the left block and the intra prediction mode of the upper block are the same and the intra prediction mode of the left block is a DC mode, the candidate intra prediction mode is determined to include a planar mode. A video decoding method characterized by the above.
前記左側ブロックのイントラ予測モードと前記上側ブロックのイントラ予測モードが同一であり、前記左側ブロックのイントラ予測モードが方向性モードである時、前記候補イントラ予測モードは、前記左側ブロックのイントラ予測モードのインデックスよりも1ほど小さいインデックスに対応するイントラ予測モード、または前記左側ブロックのイントラ予測モードのインデックスよりも1ほど大きいインデックスに対応するイントラ予測モードを含むように決定されることを特徴とする請求項1に記載のビデオ復号化方法。   When the intra prediction mode of the left block and the intra prediction mode of the upper block are the same, and the intra prediction mode of the left block is a directional mode, the candidate intra prediction mode is the intra prediction mode of the left block. The intra prediction mode corresponding to an index smaller than the index by 1 or the intra prediction mode corresponding to an index larger by 1 than the index of the intra prediction mode of the left block is determined. 2. The video decoding method according to 1. 左側ブロックのイントラ予測モードと上側ブロックのイントラ予測モードとに基づいて候補イントラ予測モードを決定する候補イントラ予測モード決定部と、
ビットストリームから前記候補イントラ予測モードのうち一つを示すモードインデックスを獲得し、
前記モードインデックスを用いて、現在ブロックのイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード決定部と、
前記現在ブロックのイントラ予測モードを用いて、前記現在ブロックに対してイントラ予測を行うイントラ予測遂行部と、を含み、
前記候補イントラ予測モード決定部は、前記左側ブロックのイントラ予測モードと前記上側ブロックのイントラ予測モードが同一であり、前記左側ブロックのイントラ予測モードがDCモードである時、前記候補イントラ予測モードがプラナーモードを含むように決定することを特徴とするビデオ復号化装置
A candidate intra prediction mode determination unit that determines a candidate intra prediction mode based on the intra prediction mode of the left block and the intra prediction mode of the upper block;
Obtaining a mode index indicating one of the candidate intra prediction modes from the bitstream;
An intra prediction mode determination unit that determines an intra prediction mode of a current block using the mode index;
An intra prediction execution unit that performs intra prediction on the current block using the intra prediction mode of the current block;
The candidate intra prediction mode determination unit is configured such that when the intra prediction mode of the left block and the intra prediction mode of the upper block are the same, and the intra prediction mode of the left block is a DC mode, the candidate intra prediction mode is a planer. Video decoding apparatus characterized by determining to include a mode
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